天安·千树位于上海普陀区莫干山路，北邻苏州河，东近M50艺术产业园。这里曾是民族工业遗迹 —— 荣氏阜丰面粉厂旧址。整体开发分为东西两个地块，总建筑面积约30万平方米，由著名英国设计师Thomas Heatherwick打造。

近期开放的一期商场位于项目西区，营造了一个集自然、人文、艺术、创新商业为一体，提供沉浸式体验的生活休闲空间。奥雅纳自2012年起参与项目设计，提供结构方案和初步设计咨询及施工图阶段审查服务。

相较于大多数混合用途建筑采用的方正布局、玻璃立面以及钢和钢混结构，天安·千树打造出了一种独特的新型拓扑结构。

在项目伊始，Thomas Heatherwick设想采用9米 x 9米的标准柱网，以相同逻辑和近似的结构体系实现建筑造型。此举可最大限度地降低结构造价，为建筑施工和绿植铺设留出更多预算。

然而，该建筑形态的复杂性给结构设计和项目施工带来许多挑战。例如，商场室内布局包含一系列譬如动线、中庭、活动空间和大小店铺等不规则的元素，这意味着并非所有结构柱均可采用 9米柱网。

通过精细设计及充分沟通，奥雅纳结构团队提出将部分结构柱移出9米网格，通过设置斜柱、转换柱、大跨和悬挑框架，以及吊柱等，来满足空间要求的解决方案。我们曾考虑采用少墙结构，但由于项目本身造型及墙体位置限制，最终团队选择了混凝土框架结构实现设计。

由于建筑退台的需求，结构框架在不同楼层的几处位置形成局部单跨框架，缺少结构冗余度，对结构抗震不利。为此，我们针对单跨桁架进行局部加强，采用非线性时程分析方法对不利单跨框架进行细致的地震响应分析模拟，使其强度和性能得到验证。

结构柱的特殊建筑表达也推动了结构设计的创新。建筑师希望，将所有周边外凸处的框架柱和中庭洞口边的框架柱暴露在外，使其从地面一直延伸到顶端，形成山峰树状露台的建筑效果。

框架梁柱偏心和剪切连接件的设置无疑增加了建筑抗震性能的设计难度。奥雅纳团队通过计算分析，模拟了外露框架柱的屈曲模态，以确定外露柱沿东西向的计算长度系数，并优化了剪力连接件尺寸。

此外，外露柱与正交的弯矩梁网格成45°角，这使得梁柱接头处的钢筋特别密集。团队采用圆形结构柱，简单而有效地解决了这一设计难点。同时，我们通过特殊的“外饰”帮助形成45°的视觉效果。

根据建筑设计方案，项目共包含5种不同大小的花盆。其中，最大的独立花盆为边长3.6米的正方形，内含土壤深度达2米。而最大的非独立花盆（部分由梁支撑）尺寸可达到6米 x 6米。

与任何其他结构构件相比，团队花费大量时间对花盆进行设计。奥雅纳结构团队研究和分析了包括普通钢材、铸件、GFRC等多种不同材料。我们综合考量柱材的相容性、耐用性、建造和造价等因素，最终选定由钢筋混凝土作为主要结构材料。

从模块化设计和施工便利性角度出发，我们将花盆分为不同的原型。同时，将其模板设计为可重复使用。模板最多可重复使用 8 个铸件，有效地控制了施工时间与成本。

天安·千树东区目前正在建设中。相比一期，建成后的东区将涵盖商业、酒店及办公楼，规模更大，设计也将更加多元化。其结构设计亦更加复杂、更具有挑战性。

东区建筑立面采用相似的退台设计，室内挑空大空间可满足不同功能需求。其50米大跨玻璃屋顶将围合原址上的历史保护建筑，地下室的设计和施工也将避开历史建筑。同时，西区和东区两个地块将通过一座跨度为50米的双层钢结构人行桥连接。

我们期待建成后的天安·千树二期将继续闪耀苏州河畔，与千树一期交融碰撞，释放绿色生机与活力。

来源：Arup奥雅纳。

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