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重建巴比倫——高達 1000 米的地球最高建筑沙特王國塔
來源:本站  發布日期:2018-1-23  點擊次數:3568
重建巴比倫——高達 1000 米的地球最高建筑沙特王國塔

當我們在632m高度的上海中心歡呼的時候,土豪國的王國塔已經要突破1007m了。

王國塔將成為王國市的核心建筑。王國市是吉達北部一片5平方公里的地面上在建的一塊新城區。該塔規劃高度為1007米,將超過阿聯酋迪拜的哈利法塔(Burj Khalifa)。

哈利法塔以828米的高度保持著當前世界最高建筑的記錄。

世界高層的排名又要被刷新。

國塔的形狀像一個巨大的繡花針直戳云朵的屁股。

目前該項目已經在施工了,而且好像還是比較順利的。

實際上,王國塔的初始設計高度是1500m,為什么自降500m?

一、主要技術難度是風。

當我們在地面上感受是清風拂面的時候,500m高處早已是狂風呼嘯了。

大到連喝個水都是不可能的,哈哈哈。

目前有好幾種思路來減弱風荷載對超高層建筑的影響。

1.1 貫穿開洞

在超高層建筑的前后面貫穿開洞,可以破壞漩渦脫落的規律性,減小漩渦強度和迎風面的受風面積,進而減小橫風向氣動力和壓差阻力。

簡單說就是,開洞可以透風,減輕建筑橫向負擔。

1.2 增加表面粗糙度

在超高層建筑表面增加條紋,可以使得其周圍的大尺度漩渦破碎,減弱豎向貫通漩渦的相貫性,從而減小橫向風振效應。

簡單點說,就是阻礙風荷載在作用面的連續作用,使得風力降低。

1.3 截面沿著高度收縮或者旋轉

2012年,Tanaka等對相同高度和相同體積的水平扭轉、傾斜和楔形等氣動處理的超高層建筑進行風洞試驗。結果表明:錐形和退臺模型對順風向動力的平均值控制效果比較好;水平扭轉模型對橫風向氣動力的平均值控制效果較好。

王國塔更是錐形建筑的典型。

二、其次是電梯。

目前有一個難題是電梯纜線的重量。纜線超過600m長,就難以用絞盤收放了。

迪拜的哈利法塔擁有57部電梯,速度最高可達每秒17.4米,一分鐘內就能升至第124層的世界最高室外觀景臺,是世界上速度最快、運行距離最長的電梯。

然而,塔內沒有直達所有169層樓的電梯,乘客需要在第43層、76層或第123層“轉乘”。

三、樁基礎:考慮群樁效應

樁基礎是一種歷史悠久的建筑基礎形式。早在7000~8000年前的新石器時代,人們為了防止猛獸侵犯,曾在湖泊和沼澤地里栽木樁筑平臺來修建居住點。這種居住點稱為湖上住所。

樁是豎直或微傾斜的基礎構件,它的橫截面尺寸比長度小得多。設置在巖土中的樁是通過樁側摩阻力和樁端阻力將上部結構的荷載傳遞到地基,或是通過樁身將橫向荷載傳給側向土體。

世界最高塔的基礎要求將樁打入深達110米的地下。

樁深就好比一棟樓的高度了有沒有。

而且樁和樁直接的間距看起來很小,群樁效應也是技術難題。

群樁容易產生蝶形沉降和蝶形應力分布,即使加大基礎的抗彎剛度,這種情況也沒有明顯改善,而成本卻大幅升高(一般地面以下的造價和地面以上的造價是差不多的)。

這種蝶形沉降對上部高層建筑是極為不利的,可以引起結構的附加彎曲應力、剪應力乃至開裂。

因此,在基礎設計的時候,需要調整樁基的豎向支撐剛度分布,使得差異沉降減小。

具體措施可以通過樁距、樁長來調整剛度。

這也是為什么王國塔的樁長和間距都是不同的(在下圖按照顏色來區分)。

2013年衛星拍照,可以發現“核心筒”已經開始澆筑,“核心筒”已經有變化,鋼筋綁扎工作正在熱火朝天的進行中。

2015年拍照,王國塔已經出了地面部分了。

2017年11月狀態:目前已經蓋到254m,第63層了.

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