第24届冬奥会的火炬台由清华大学美术学院党委书记马赛教授带队设计。在开幕式的主火炬基础上，充分融合了艺术及工程技术的要求，体现了“简约、安全、精彩”的冬奥理念，以纯粹的冰雪元素，演绎了纯洁、和平、团结和友谊，晶莹的雪花和灵动的丝带相向旋转，如冰上长袖飘飘的舞者，轻盈优雅。简洁、现代的造型中透出东方的审美韵味，成为此次冬奥会的亮点之一。

独特造型诠释艺术与科学的融合

火炬台的造型在开幕式主火炬的基础上增加了环绕的“银丝带”及镜面底盘，起到支撑、稳定的作用。将开幕式上的大雪花以中轴固定的方式予以呈现，“银丝带”造型完美诠释了冬奥会的理念，紧紧萦绕着象征世界各国携手走向未来的由小雪花和橄榄枝组成的大雪花。随着底盘的旋转，它在不同角度下呈现出高低起伏的形态，是对冬奥会众多赛事项目速度、激情、节奏、跃动，以及群山等自然形态的抽象表达，通过镜面的映射及流动的灯光，让观赏者在火炬台的旋转中既能感受到“燕山雪花大如席”的意境和“银丝带”轻舞飞扬的姿态，又能感受到冰雪运动的速度、激情、优雅与纯洁。

为了兼顾火炬夜间的动态效果，团队在“银丝带”、橄榄枝和底座转台上均设置了灯带，并在灯带外层添加镂空的小雪花格栅以修正光强效果。整体灯光效果以橄榄枝为核心，“银丝带”、底盘灯光与之配合，营造出冬奥运动强烈的速度感、节奏感和冰雪的圣洁感。

受燃气、材料、加工工艺，以及力学结构等工程技术的制约，设计方案进行了多轮修改，为了降低反复调整带来的不确定性与不可解释性，团队采用参数化设计，从“银丝带”基础主干曲线阶数的控制，到每一个控制点的坐标调整，支撑结构件的数据化生成，再到每一个小雪花位置的排布，都有数值可依。并且每一次调整、修正的数据都被完整记录，通过数值的优化迭代，使火炬台既满足工程的要求，又能达到设计的艺术性要求。

机械传动为雕塑注入“动”的灵魂

不同于传统的静态火炬，此次火炬台的设计围绕着雪花核心图形，增加了动感的表达，增添了雪花所带来的活力与魅力，引发人们对圣洁的冰雪及激情运动的无限遐想。“银丝带”与“大雪花”非匀速的双向同心运动，为火炬增加了时间维度及动态视觉体验。

项目早期尝试以雪花为整体形态，橄榄枝作为枝干结构，该方案具有很高的艺术美学，但是其结构强度及工程实现上都存在问题。若要满足整个雪花重量都压在一根细小的枝条上且实现转动，就要求整个雕塑厚度约为100毫米，团队通过有限元受力分析，证实了该结构是不可能实现的。在深化设计过程中，针对旋转运动支撑结构提出以上下两点支撑的方式，并以萦绕周围的“银丝带”作为中心结构加持，但大雪花自身结构却无法满足结构受力边界条件。清华大学土木工程系石永久教授根据相关国家标准，以及雕塑所在地历史天气数据等确定了整个装置设计校核时应采用的载荷工况，综合考虑风载、雪压，以及自重等因素;与美术学院团队一起最大限度地保留“银丝带”的美学理念;机械系田煜教授团队通过将上下橄榄枝条中的叶子与枝条搭接，构成双支撑结构，有效地提高了橄榄枝支撑点的强度。中心圆环与上下支条采用10毫米厚度的不锈钢板，形成主要承力结构，其余枝条与叶子采用4毫米厚度的不锈钢板，以降低整体重量。上下枝条与中心圆环连接处焊接采用内部支撑的方式，并增加肋条以提高局部力集中部位的强度，为橄榄枝成为动态雕塑的重要受力结构提供了基础，进而完成最终优化图案。

在此基础上，由清华大学机械系田煜教授牵头组织，带领其团队骨干成员王子羲老师、高志老师、李新新博士和李远哲博士，针对中心图案刚度较低、整体装置上下支点跨度的问题，提出上下运动支点均采用调心轴承支撑，以适应加工、安装等带来的上下端不同轴问题。通过一端固定、一端预紧的轴承定位方式，提高薄板的刚度，减小变形，降低失稳风险。电机固定在地面，采用齿形联轴器或双万向节等柔性联轴器连接齿轮箱和薄板转轴，以适应转轴末端较大的偏转，氢氣通过旋转连接器、内部中空管道进入到火炬，对轴承、电机等零部件进行选型与校核，最终实现大尺寸动态雕塑“动”的灵魂。

3974500338205