近日,位于上海滴水湖庆典广场的8组21m花瓣灯杆已完工交付,泰大完成全套结构优化设计。

滴水湖庆典广场花瓣高杆灯实拍
原始方案的落地挑战
原始方案造型灵动,但在落地环节面临两个现实挑战。
其一,花瓣为空间双曲面,钢板弯制成型精度要求极高,直接批量加工存在一定难度。其二,花瓣枝杈间仅以两个圆环拉结,底部受力段构件相对纤细,结构落地性较差。

原方案:花瓣枝杈间仅以两个圆环拉结,底部受力段构件相对纤细,结构落地性较差

别人的结构设计:花瓣和枝杈间增加拉结,灯杆无粗细变化,与原方案差距较大,影响美观度
花瓣曲面优化:双曲改单曲
结构优化的重点之一,是将花瓣曲面由双扭曲调整为单曲面分段设计——花瓣主体大部分为平面直线钢板,仅外端小范围保留弧形处理。这样既可通过普通钢板直接切割成型,显著降低加工门槛,又能延续花瓣舒展的造型特征,在可施工性与美学之间取得平衡。

完成效果实拍
竖向受力体系重构:下密上疏等差数列圆环
竖向受力体系的重构是本项目的核心。构筑物总高21m,底部0~5m区段风荷载与倾覆弯矩最为集中,弯矩峰值超2000kN·m。结构设计师将竖向圆环设计为下密上疏等差数列渐变排布——底部环间距较小,向上逐步扩大,环距变化同步匹配花瓣盛开的趋势。


高杆灯模型:花瓣形态自然流畅,灯杆由下至上逐渐变粗,连接圆环设计为下密上疏等差数列渐变排布,环距变化同步匹配花瓣盛开的趋势

花瓣俯视图
荷载标准与基础设计
荷载标准按沿海临港条件从严取值:风荷载以百年一遇大风为基准,系数放大1.1倍;顶部花瓣预留灯光设备吊挂点位,单点荷载按500kg~1吨设计。基础采用独立钢筋混凝土方案,单座基础尺寸7.5m,配72mm大规格地脚螺栓,强化抗拔与抗倾覆性能。广场8组灯杆统一配置,8处独立大体积基础同步施工。
全套数字化交付
设计团队实现了从造型到加工的全套数字化交付:造型控制线→渐变分层网格→节点定位→结构受力验算,前后多次迭代,最终实现在最大限度保留原始建筑造型的基础上完美落地。
