在设计世界上最高的结构挑战

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1、在设计世界上最高的结构挑战：迪拜塔大楼作者:威廉F.贝克，PE，SE，Skidmore,Owings&美林律师事务所的合伙人，芝加哥邮箱TLwilliam.baker@som.com詹姆斯JPawlikowski,SESkidmore,Owings&美林律师事务所的主任，伊利诺伊州芝加哥邮箱james.pawlikowski@som.com介'拉德利.杨，PE，SE，Skidmore,Owings&美林律师事务所的副研究员，芝加哥，ILbradley.young@som.com摘要对超高M建筑物的设计通常是受侧风和它们与重力荷载的相互作用的影响。建筑结构体系的形

2、成和选择可以极人地影响了结构承受风和重力的作用的能力。下面的案例研究将展示设计过程和哲学在超高层迷筑物的没计屮使用的情况，以突出设计团队所面临的具体挑战，以及解释如何釆用最新材料，施工和分析技术来成功地克服这些挑战的。简介迪拜塔的目标不是简单地成为世界上最高的建筑，而是体现了世界的最高愿望（图1）。这样一个必要的项00标，需要推动0前的分析，材料和施工技术，达到字而上所说的新的高度。然而，由于这样的建筑物高度以前是从未尝试过的，因此它也必须确保所有的技术和方法的利用是有良好的发展和实践的。W此，为实现这一崇高目标，设计师力求能够使用传统的系统，材料和施工方法，通

3、过改良和利用来获得新的能力。上层建筑正在建设屮，在2008年6月的吋候建筑已达到160多层，已经获得了最高的人造结构的冠¥称号，打破了628米的建筑在在北达科他州的KVLY电视天线桅杆所保持的记录。此外，人楼的最终高度会是一个“保守良好的秘密。”但是即便如此该多用摩天大楼的高度也将“轻松”超过了当前建筑纪录侃持者，509米（一六七一英尺）高的台北101。迪拜塔是外在的迪拜市屮心的200亿美元发展计划的核心。该项□由塔本身，以及和邻的平台结构，以及独立的6辰办公楼附件和2辰泳池附件组成。该二十八万平方米（3,000,000平方英尺）钢筋混凝土多用塔主要是一个住宅和

4、办公室的建造所使用，还包含零雋和阿玛尼酒店。塔及平台结构（联合465000平方米）S前正在建设，该项S预计丁•2009年完成。世界第一高楼从一开始，辿拜塔就被定义为世界第一高楼。对高层迷筑与城帘人居的官方的高度仲裁机构（CTBUH）成立于扪利恒的利哈伊地区的宾夕法尼亚大学,芝加哥伊利诺理工学院以及伊利诺伊州安置委员会。CTBUH将建筑物的高度按四种类别评定。这些类别和他们目前的纪录保持者如下（图2）:最高的结构：台北101509米最尚的M顶：上海环球金融屮心487米最高山右面税：上海环球金融中心474氷最高的建筑屋顶点也就是桅杆位置：天线西尔斯大厦527米里然大

5、楼的最终高度是一个保守很好的秘密，但是迪拜塔将是一个在所有四类中都最高的。建筑设计塔的主要设计概念是一个土著沙漠里的花朵造型，具有三轴螺旋式增长的儿何形状，在最终的没计的冇机形式屮这将很容易地看到。此外，传统的伊斯兰形式的利用也丰富了大楼的设计，丼将文化和周边地区历史纳入到人楼的视觉参考之屮。因此，在塔的平而布置图由一个三轴“Y”型方案，通过连接到一个核心（图3）形成了三个独立的翅膀。随着塔的上升，每一层设置一个翅膀来螺旋上升，进一提高强其高度（图4）。Y型计划为住宅及酒店的设计所使用，因为它除了达到允许的最高理想的外，还没有遮挡到邻近单位。机翼部分包含的住宅单

6、位，与中央核心住房洒店的客房，卫生间公用机械设备。此外，该塔由遍布建筑物的高度约30层外区的五个独立的机械来提供服务的。上述被使用的的钢筋混凝土建筑物的部分结构钢是位于塔尖，通信和机械楼足房屋，完成了塔的建筑形式。建筑师和工程师密切合作，从项目开始确定塔的形状，以便提供一个结构体系，使艽在能响应风荷载方面的效率的同时，还仍然能够保持了最初设计的完整概念。结构体系说明除了它的美学和功能方血的优势外，不断上升的“Y”型方案还利用于塑造辿拜塔混凝土结构，以减少对塔作用的风的力量，以及使建筑物结构简单，保持和促进施工。结构系统可以被描述为“支撑”的核心和高性能混凝土墙施

7、工的组成。每个支撑的翅膀通过六而屮央核心，或六方枢纽等。这个屮心的核心提供了扭转性的结构，类似于一个封闭的管道或轴。走廊墙壁一直延伸至中央核心附近的每个机翼底，墙壁到加厚锤尖位置终止。这些走廊的墙壁和锤尖的作用类似于墙壁和梁腹板，用来抵抗风剪力和弯矩作用。围墙一样的柱和平板地板施工完成系统。在机械地板，墙壁文腿提供连接周边内墙系统，使围墙般的柱了参结构的抗侧力性能，因此，其体的乖直全部用于支持重力和横向载荷。其结果是塔身将承受极为严酷的横句作用和扭转。这也是一个非常有效的结构，即抗重力负萜系统已利用，从而最大限度地发挥其在抗侧向萜载屮的作用。由于建筑物的高度盘旋

8、，机翼设置回提供了许多宽