浅议中央电视台总部大楼主楼扭曲结构的不稳定性

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1、浅议中央里祖台总部大楼主楼扭迪结构的丕稳定性摘要：2002年，当荷兰大都会建筑师事务所库哈斯公布央视新大楼的建筑设计方案时,人们简直不敢相信建筑可以做成这样。即使到了今天，这座挑战想象力的建筑己经“扭曲”着屹立在北京东三环，人们依然惊奇，它是如何建成的。虽然该方案的设计师以“斜塔悬角”概念设计来让我们信服这座建筑能够抵抗各种已知的或未知的破坏，但是仍打消不了我们对于其扭曲结构下是否具有抗震能力的怀疑，本文就是从浅层面上来介绍其结构的不稳定性。关键词：央视新大楼结构扭曲不稳定一、大楼简介中央电视台新台址位于北京市朝阳区东三环中路，紧临东三环，地处CBD核心区,占地19

2、7000平方米。总建筑面积约55万平方米，最高建筑234米，工程建安总投资约50亿元人民币。建设内容主要包括：主楼(CCTV)、电视文化中心(TVCC)、服务楼及媒体公园。该建筑由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆•库哈斯担任主建筑师，荷兰大都会建筑事务所负责设计。中央电视台新台址中将建五星级酒店，CCTV大楼主要由两部分功能组成，即五星级酒店和电视文化中心。酒店设置在CCTV大楼主体内。大楼的四五层内设酒店大堂及餐厅、商店、游泳池等公共活动场所。大堂上部南北两侧为300间客房合围成的屮庭，主楼顶部为酒店的风味餐厅。美国《时代》周刊评选出2007年世界十大建筑奇迹，中央

3、电视台总部大楼名列其中。美W《私家地理》杂志最新发起“2012最受读者青睐的全球新地标”评选活动，被读者列入“全球顶级摩天大楼”前五强的冇伦敦的瑞士再保人楼、纽约“NewYorkbyGehry”公寓大楼、瑞典旋转大厦(TurningTorso)、迪拜哈里法塔以及北京的央视总部i楼。2000年，央视新台址建设工程幵始进行的前期工作，幵始筹建央视新大楼。2001年3月，央视新台址建设工程开始进行立项中请工作。2001年5刀，W家广播电影电视总局正式向国家发展计划委员会提出央视新台址建设工程立项申请报告。2002年1月，国务院原则同意进行央视新台址建设工程。2002年2月

4、，国家发展计划委员会正式批复同意央视新台址建设工程立项。2004年9月22口上午，央视新台址建设工程开工，采用了0MA/雷姆•库哈斯和奥雷•舍人的设计方案。大楼原预计在2009年启用，但是由于元宵节大火波及，该楼在2010年才完成与中央电视台的交接。二、大楼结构1.造型奇特屮央电视台总部大楼主楼的两座塔楼双向A倾斜6度，在163米以上由悬臂结构连为一体，建筑外表面的玻璃幕墙由强烈的不规则几何图案组成，造型独特、结构新颖、高新技术含量大，在国内外均属“高、难、精、尖”的待大型项目。2.建造复杂被称为“好看难建”的央视新大楼在2004年10月21日动工。除了“侧面S正面

5、O”的奇特造型外，央视新大楼的安全也一直各受关注。国内许多专家仍认为大楼设计过于复杂，全楼先天性倾覆力巨大，抗冲击破坏力差。3.整体构架据设计师&绍，央视大楼的结构是由许多个不规则的菱形渔网状金属脚手架构成的。这些脚手架构成的菱形看似大小不一，没有规律，但实际上却经过精密计算。作为大楼主体架构，这些钢网格暴露在建筑最外面，而不是像人多数建筑那样深藏其中。这样压力基本都能沿着系统传递下去，并找到导入地面的最佳路径。从外观上看，大楼有一部分钢网结构（包括拐角等压力较大部位）比较密集，它们也是整体设计思想的一部分。由于大楼的不规则设计造成楼体各部分的受力有很大差异，这些菱

6、形块就成为了调节受力的工具。受力大的部位，将用较多的网纹构成很多小块菱形以分解受力；受力小的部位就刚好相反，用较少的网纹构成大块的菱形。4.塔楼连接塔楼连接部分的结构借鉴了桥梁建筑技术，不同的是，如果把那部分看作“桥”，它将是一座大得出奇、非常笨重的桥。这个桥的某些部分有整整11层楼高，桥上还包括一段伸出75米的悬臂，前端没有任何支撑。北京建筑行业对建造这个设计方案并无现成的规范可用，于是，北京市政府组织13位结构专家成立了一个特别小组。在设计竞赛两年后，央视新总部大楼获准幵工建设。接下来，专家组做了一个3层楼高的复制品用来研究。它被放在一个能模拟地震的液压平台上，

7、上面安装了数百个传感器，用来监控“塔楼”上1万多条钢梁的位移，并测量在不同情况下哪个部位承受的压力最大。5.外围设计央视新大楼外面由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成，大楼外面采用特种玻璃，其表面被烧制成灰色瓷釉，能更有效遮蔽日晒，适应北京的空气质量环境。实际上，在空气污染很严重的tl子里，这种玻璃就像融化在空气中似的，人们只能看到大楼的网状结构，彷佛闪电被凝固在空中。三、国内外学者对扭曲结构的观点1.重庆大学土木工程学院韩军等提交的论文《对多层扭转不规则结构的非线性地震响应分析》强调：历史性地震破坏已证明非规则结构设计容易导致扭转破坏，这在结构破坏屮可普遍看到，