迪拜塔设计灵感来源于自然的花朵,花蕾自花心向四周自然展开,和谐自然,塔的整个设计亦遵循有序自然的原则 。下面水利水电工程监理公司谈一下迪拜的结构设计。
一、结构体系
迪拜塔是典型的钢筋混凝土筒中筒结构,横截面为“y”状十字形平面,除了它美学和功能上的优点,螺旋形的“y”状十字形平面被用来塑造哈利法塔的结构核心。这个设计是为了降低塔上受到的风力,也是为了保证结构的简单和施工的可行性。结构体系可以被描述成“支撑核心”,是由高性能的混凝土墙结构组成的。
塔的每一翼经由一个六边形的中央核心或者说是六角形的中心支持着其它翼。这个中央核心提供了整个结构抗扭强度,与一个封闭的管子或轮轴相似。通道墙从中央核心延伸到每个翼的尽头,以变厚的锤头墙结束。这些通道墙和锤头墙在抵抗风的剪切力和弯矩上表现相似。周围边界上柱子和平坦的实心肋板使结构体系变得完整。在设备层,悬臂墙被用来连接边界上的柱子到内墙系统,允许边界上的柱子参与抵抗结构受到的横向荷载,结果塔的侧向刚度和抗扭刚度都非常大。而且它还是一个非常有效率的结构,因为它的重力荷载抵抗系统也被使用起来,将它抵抗侧向荷载的作用最大化。
二、抗风设计
在考虑风对迪拜塔的影响时,设计团队认为与其“对抗”强风,不如“欺骗”强风。当这个建筑随高度螺旋上升,每一翼会逐渐收缩,塔楼每一段的设计都以不同方式偏向风,使整个塔的形状诡异多变。
塔的收缩使每一楼层具有不同的宽度,塔的这种变化和形状有“扰乱风”的作用:风漩涡难以在塔的背风面形成,因为在每一个新的楼层风又会遭遇到一个不同的建筑形状,破坏了强风对大楼的影响力。
三、抗震设计
结构工程师团队使用地震模拟器(振动台)对等比例缩小的迪拜塔模型进行振动测试。在较小地震下大楼的晃动很小,随着震动强度的增大,大楼的晃动随之变得剧烈,但是性能依然非常好:底下的地面晃动非常剧烈,顶层却几乎不动。
这是因为迪拜塔主体结构是巨大的钢筋混凝土骨架,赋予了大楼超高的强度,而钢梁的加入则给整体结构加入了柔性,柔性的加入提高了结构的抗震性能,在地震时,主体钢筋混凝土骨架屹立不动,结构其他部分柔性颇佳,可随着外力的袭击而收缩变形,消耗了地震能量,保证了大楼的安全。
另外迪拜塔的底下有着200根50米长的桩基通力合作,即阻止了50万吨大楼的下陷,也提高了大楼的抗震性能。