百科知识

世界最高楼究竟有多少层呢

上海中心大厦作为中国第一高楼、世界第二高楼,拥有128层楼体,最高点达到632米,其建筑重量更是高达80万吨,相当于近10万辆小汽车的重量总和。

面对如此庞大的建筑体量,其承重柱为何不会因压力而坍塌呢?

这背后究竟采用了何种先进的工程技术?

又是否运用了突破性的建筑材料?

上海中心大厦的地基条件实际上并不理想,在这样复杂的地基上建造如此高耸的建筑,其稳定性让人不禁产生疑问。

这其中的奥秘究竟是什么?

建设者们又付出了怎样的努力?

在黄浦江沿岸选址建造如此高大的建筑,本身就面临着诸多挑战。

黄浦江汛期水位暴涨,江水流速迅猛,这对建筑基础提出了极高的要求。

尽管没有选择海上建设方案,但黄浦江沿岸的土壤松软特性,使得建筑地基在地震时会产生剧烈晃动,这一挑战令人担忧。

然而,上海中心大厦依然拔地而起,这得益于在地基建设上采用了一系列创新工艺。

这些神奇的举措究竟是什么?

首先,建筑采用了“钻孔灌注桩”技术。

这项技术通过在地下钻孔并灌注混凝土,形成坚固的桩体,有效避免了地下杂质对混凝土强度的影响。

该技术自20世纪90年代末应用以来,在提升桩基承载力方面取得了显著成效。

其优势在于大幅缩短施工时间,提高桩体密实度和耐久性,且一旦形成难以破坏。

其次,上海中心大厦采用了C80级别的混凝土。

一般建筑使用的混凝土标号多为C35,大型桥梁也多采用C60。

而上海中心大厦选用C80混凝土,这一高标号混凝土不仅强度高,而且体积更小。

材料设计的创新令人惊叹,尽管C80混凝土价格昂贵且浇筑难度大,但对于如此高耸的建筑而言,这是确保稳定性的必要选择。

C80混凝土还具备优异的防水、防冻、抗渗透性能,为地下管道设施的正常运行提供了保障。

上海地区风力强劲,作为超高层建筑,上海中心大厦承受的风力远超普通建筑。

风力引起的建筑晃动对内部人员构成潜在危险,因此保障大楼稳定性至关重要。

为此,建筑采用了多种措施减少风力载荷,包括改变楼体外形和安装阻尼器。

其中,上海中心大厦安装了1000吨级别的大摆式阻尼器,有效减少楼体晃动。

该阻尼器通过两个质量和运动同步的摆球,利用弹簧连接产生的偏移力抵消作用,实现对建筑晃动的控制。

自2014年5月安装完成后,“上海慧眼”阻尼器显著降低了大楼的晃动幅度。

根据测定,在7层处风速为18米每秒时,该系统可降低总劝服系数约13%,平面刷减约24%,有效减少大楼横向方向的风力载荷。

此外,上海地区历史上发生过多次强烈地震,因此抗震设防等级要求严格。

自1997年起,该地区建筑物抗震设防类别需达到国家规定的七级标准。

建设者们通过加强基础刚性、采用筒芯稳定结构设计、进行非线性分析评估等措施,提高了建筑的抗震能力。

同时,通过加密型剪力墙结构设计和改进连梁刚度,进一步加强了建筑的稳定性。

此外,还配置了防平台装置等设施,不仅满足抗震要求,还提升了整体稳定性。

钻孔灌注桩的改进和电化学保护技术也发挥了重要作用。

电化学保护技术通过向专用钢筋配件中通入直流电流,隔绝地下腐蚀性金属与钢筋的接触,防止钢筋腐蚀。

此外,还采取了灌水降温、冷却管道中加入冰块等措施,防止混凝土开裂,保证其稳定性和耐久性。

通过保护管道内加入热塑性材料,确保在所需温度下进行埋入工作。

如此严谨的一套操作系统,造就了上海中心大厦的独特性能。

此外,核心筒结构设计灵感源自仿生学,其螺旋状外形不仅强化了结构强度,还降低了风力载荷,同时提升了大堂和空间的开阔度。

仿生学研究将自然界中壁虎、苍鹰、海绵、叶子等生物的优良特征应用于建筑领域,使其同样充满生命力和自然美感。