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当“设计创意”邂逅“土木工程”

来源:   时间:2017-12-22  浏览:

这是mgm5808美高梅设计创意学院和土木工程学院跨专业共同参与的一个课题——“《人行桥设计与建构》跨专业开放专业课课程建设”(校学部级教改项目)。二十八位同学历时五周时间,完成了一次对常识和学科边界的挑战,最终呈现出七座人行桥。

Waltz Footbridge // New sight New rhythm

1

 

// 设计创意学院:张丹怡 黄亦杨

土木工程学院:孙凯 李方宽

大家的设计初衷,是让每一个在校园中穿梭的师生在一种新的节奏中,新的视角下欣赏校园的环境。

参数化建模不仅要考虑到造型的美观,结构上的合理性更是必不可少的。首先,大家用重构曲面的方式选取了最佳受力形态;之后,以正余弦曲线为基础,对桥面的轮廓线进行变形,得出理想形态;最后,将结构点与变化曲面做一结合,得出整体桥型。

通过基于岸线和正弦曲线的参数化造型设计,大家在选址原有的两座桥的基础上,添加了第三座弯桥。行人可以在河湾的正中心,以一个全新的视角观察周边环境,也能让行人与水生植物有更多的互动。在保证安全的前提下,波浪状起伏的桥面能在行人过桥时造成一种不安稳的节奏感,将平日平淡无奇的过桥体验赋予趣味性。

该桥主要由两座直桥,连接两座直桥的一座弯桥,以及弯桥上的拉索系统组成。为了追求轻型结构的漂浮感,大家没有在弯桥底部加桥墩,而是选择做悬索结构。向前挑出的桥柱增添了视觉上的冲突感。

KENBRIDGE // tribute to Kenneth Snelson

// 设计创意学院:郝思琦 王婉乔 胡凯

土木工程学院:陈德宝

KENBRIDGE灵感来源于张拉整体结构,该结构可以最大限度地利用材料和截面,用尽量少的钢材建造超大跨度建筑,富勒将这种结构比喻为“受压的孤岛分布于拉力的海洋之中”,可见其惊奇之处。不过,该结构很少出现于桥梁的构建之中,所以在这次的人行桥设计中,大家四人希翼通过研究来探讨该结构在桥梁建设中的可能性。在之后的设计中,来自于土木与设计两个学科的大家对该结构的造型作了反复推敲探讨,并且对可实施性与合理性进行了多次力学模型分析,最终确定了一个可操作的方案,即将少量的拉索更改成了杆件,这一调整使得整个结构受力更为合理,让不可能变成了可能。最终得到的结果也非常不错,细长零件使营造出的空间具有开放性,交错的钢索则提供了私密感,两者交互相融,建构得颇为巧妙。

POPUP // highly parametric ,based on bubbles

// 设计创意学院:彭璐嘉 李悦嘉

土木工程学院:王贤林 赵维恒

POPUP是为mgm5808美高梅设计的人行天桥。 因为它位于物理楼前面,所以大家从物理学的角度来看日常物件从而获取灵感。 大家选择了气泡作为最终模仿的形式,合理地提取了每一个气泡跳动的线条轮廓,生成了桥梁的基本框架。然后大家参考在显微镜下鸟骨的形态,设计了桥梁的空间感觉和每个平面的处理。 POPUP是用建筑钢材建造的,每个表面都要相互焊接。 双层玻璃嵌入桥面,使桥上的人可以俯视,看到里面的结构。

Weave & Wave // tranquility pureness curve

// 设计创意学院:张丹琳 蔡旦鹏

土木工程学院:高展 朱章智

这座桥的概念灵感取自传统编木拱虹桥的结构,结合曲线造型的灵动、轻盈,体现出形态纯粹、富有流动感的视觉效果。

模型建构过程中,通过grasshopper产生一系列随机点,通过函数调制点的关系,生成多组不同视觉效果的曲线组合,最后选择出最为合理的一组作为桥身编织结构的基本单元。

编织的结构,使作为实际材料的胶合板弯曲后具有更大的刚性,实现了传统材料与有机形态的平衡与结合。

猫城 // 让人与猫更亲近的桥

// 设计创意学院:梁策 徐雨霏

土木工程学院:高毅 詹海鹏

大家提出的概念是共生:人与自然的共生、人与猫的共生、三好坞与猫的共生,在结合山水的外形与猫的生活习性后,便诞生了这座猫城。这是一座最有人文关怀的桥,它渡的不仅是人,更是存在于这自然环境中的万物。人是与万物的亲缘氤氲成的,在参数化设计生成的过程中,大家深深的体会到这世界上的一切都是存在联系的,而美就在其中。确乎是美好的回忆。

Cherrige 樱落桥 // Flower Flows in You

// 设计创意学院:戴思源 初正岳

土木工程学院:何星辰 麦一平

桥位选取在学五楼、留学生宿舍前临近三好坞的一处三股水流交汇的河道。这座桥的设计分为两个层面:一是改善旧桥以及旧环境的问题,二是赋予新的桥除了交通以外的功能——将桥变成一个充满诗意的广场。同时,大家希翼通过设计让新的桥与周围的环境交相辉映。

大家希翼这座桥具备同济元素,在经过多次考量之后,决定以樱花作为基础的元素。以樱花为构造桥的因子,以人流为推动樱花飘散的风,最终以樱花飘落的位置来形成桥的结构和表皮。

飞落在地平面的樱花作为参照,对已存在的框架结构进行重组。飞舞在天空的樱花以接杆固定在桥面上,作为桥的表皮并具备一些功能(座椅、遮阳)。分在阳光下这些装置的投影与地面上透明的花瓣一起能形成有趣的光影效果,同时可以提供一部分休息空间,并且遮挡住观感不佳的水闸。

栏杆的形状来自于桥面上方周围的花瓣(虚拟)在花开时节的午时所投射的影子。

通过三角形的桥面大家得到了比一般的桥更大的空间,配合花瓣状的装置,大家相信这个设计能够达到最初的目标与设想。

日月星桥

// 设计创意学院:倪索 江酉玥

土木工程学院:陈乐 刘展行

通过提取星系点位置生成泰森多边形,同时和三好坞碎石小路相呼应,取仰望星空脚踏实地之意。材料为钢材料和透明塑料,透明塑料内嵌led小射灯,呈现出星星点点的效果。主体结构由两对拱肋构成,矢跨比分别为1/10 、1/5。拱肋压力线满足均布荷载作用下的合理拱轴线,即二次抛物线 。理论上拱肋在恒载作用下只受压力,材料性能得以充分发挥,拱的水平推力由拱座承担。拱座需要现场浇筑,从有限元分析的结果来看,拱肋的压应力分布较为均匀且远低于钢材的屈服强度,较为满足理论结果。

关于本课题

产品是系统中的“微建筑”,建筑是空间中的“大产品”。人行桥既不同于受技术力量支配的大型桥梁,也不同于注重表皮和腔体的一般公共建筑,它是结构外露的空间实体,是最能体现结构造型一体化的特殊建筑,也是最多设计师进行空间设计尝试的产品。

传统的设计过程是一种自下而上的设计逻辑,先设计尺寸再得到具体形态。基于数字(coding)的建筑形态生成的对象是设计逻辑,而非具体结果。通过选择合适的形态生成逻辑也可以同时获得优良的力学和结构性能,生成的结果同时具备结构合理性与形态丰富性。本课题尝试采用新的设计方法与设计工具,利用数字化方式对人行桥进行全新的建构尝试。建构包括设计、构建和建造,是三位一体全过程的综合反映的集合,是从建筑设计到建造过程中,既符合力学规律,又遵循结构特征,同时也符合美学法则,在建造实施过程中保持其以上特征的过程,突出结构技术逻辑的构成方式。

// 引导教师: 任丽莎 (设计创意学院)

阮 欣 (土木工程学院)

陈昆鲲(&Lin与林Studio)

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