在這些建筑中，央視新大樓無疑是一座能夠瞬間擊中人的視覺和心靈的建筑。
整個(gè)央視新大樓，可謂是鋼鐵構(gòu)建的“帝國”。整體用鋼量12.5萬噸，是“鳥巢”用鋼量的3倍。其中使用到的鋼構(gòu)件，沒有一個(gè)是相同的，這在世界上也是的。
挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)和重力
2002年，當(dāng)荷蘭大都會(huì)建筑師事務(wù)所庫哈斯公布央視新大樓的建筑設(shè)計(jì)方案時(shí)，人們簡直不敢相信建筑可以做成這樣。即使到了今天，這座挑戰(zhàn)想象力的建筑已經(jīng) “扭曲”著屹立在北京東三環(huán)，人們依然驚奇，它是如何建成的。
“誰說結(jié)構(gòu)是不能重新設(shè)計(jì)的？誰說重力是不可戰(zhàn)勝的？”事實(shí)上，在上世紀(jì)末之前，庫哈斯的奇思妙想，在技術(shù)上還是不可能完成的。而在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)與施工中，又化為了一道道不斷需要逾越的坎。
2008年1月23日，高度達(dá)234米的央視新大樓全面開始安裝玻璃幕墻，其電視文化中心(TVCC)將在8月奧運(yùn)會(huì)期間投入使用，并進(jìn)行奧運(yùn)賽事直播。他們做了一個(gè)9米高的結(jié)構(gòu)模型，按照最不利的荷載因素組合起來，放在一個(gè)能模擬地震的液壓平臺(tái)上，上面安裝了數(shù)百個(gè)傳感器，用來監(jiān)控塔樓上1萬多根構(gòu)件的位移，并測量在不同情況下哪個(gè)部位承受的壓力?！罢鸬?度也沒有震壞，確定是安全的。”
這座全新的建筑，在北京的天空下，顯得格外的“扎眼”。
兩座豎立的塔樓雙向傾斜6度，在162米高處被14層高的懸臂結(jié)構(gòu)連接起來，兩段懸臂分別外伸67和75米，且沒有任何支撐，在空中合龍為L形空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，總體形成一個(gè)閉合的環(huán)。
人們通常認(rèn)為摩天大樓應(yīng)該高聳入云，因此這樣一種回旋式結(jié)構(gòu)在建筑界并沒有現(xiàn)成的施工規(guī)范可循。
“從技術(shù)角度看，這個(gè)建筑的難度就是傾斜加懸挑?！敝袊こ淘O(shè)計(jì)大師、華東建筑設(shè)計(jì)研究總工程師汪大綏說。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面最難的是3個(gè)問題：傾斜、懸挑、扭轉(zhuǎn)，央視新大樓占了2項(xiàng)。汪大綏和他的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)央視新大樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
尤其是，央視大樓傾斜的方向和懸挑的方向是一致的，就更給人一種視覺上的“搖搖欲墜”感。
由于北京位于地震帶上，這個(gè)貌似不穩(wěn)定的建筑，是否能經(jīng)受地震和大風(fēng)的襲擊，一直是人們議論的話題。施
工前一些專家團(tuán)隊(duì)曾對(duì)央視新大樓進(jìn)行評(píng)估，認(rèn)為其結(jié)構(gòu)不太合理，如果一定要造，代價(jià)會(huì)很大。
“一個(gè)建筑方案的取舍，結(jié)構(gòu)不一定是一個(gè)決定性因素，如果希望建筑成為一個(gè)標(biāo)志的話，結(jié)構(gòu)就會(huì)退居第二?！蓖舸蠼椪f。
在這種情況下，央視新大樓既要保證安全性，又要體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，就給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了很多需要研究的問題。
對(duì)于高層建筑來說，抗震、抗風(fēng)的最關(guān)鍵因素就是傾覆力矩，就是水平作用力與建筑高度的乘積。
另外，建筑在地震作用下抗震性能的好壞，取決于建筑本身的延性，也就是建筑是否能在地震往復(fù)位移中快速地消耗地震的能量?！耙虼宋覀兿Ｍ佑泻芎玫暮哪軝C(jī)制?！?BR> 央視新大樓的柱子采用的是型鋼組合柱，是由混凝土和鋼兩種材料組成的。出于抗震的要求，所使用的鋼材必須要有很好的延性，可以發(fā)生很大的變形，但在變形耗能的過程中又不至于發(fā)生損壞。
據(jù)介紹，一般建筑使用的型鋼組合柱中鋼的比例在10%~15%，但是央視新大樓出于對(duì)外形的考慮，希望柱子的尺寸小一點(diǎn)，因此提高了含鋼率，達(dá)到了30%?！昂摿咳绱烁叩闹?，它的力學(xué)特性怎樣，之前不知道?！蓖舸蠼椪f。
汪大綏解釋說，測試含鋼量30%的柱子延性，屬于構(gòu)件基本力學(xué)行為的試驗(yàn)，必須把含鋼量從低到高，一點(diǎn)點(diǎn)做上去，做的時(shí)候還需要力的不同比例。要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，來驗(yàn)證高含鋼率組合柱的受力性能。
經(jīng)過測試，30%高含鋼率組合柱在大震作用下，延性和鋼柱基本相近，具有很好的抗震性能?！半m然高含鋼率組合柱是在央視新大樓特定條件下的產(chǎn)物，以后也沒有必要推廣，但重要的是我們摸到了高含鋼率柱子的特性?！蓖舸蠼椪f。
另外，一般建筑的柱子只是在地震發(fā)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)局部受拉或瞬間受拉。而央視新大樓塔樓由于傾斜，有些柱子是永久性受拉。為了使永久性受拉柱堅(jiān)固可靠，經(jīng)受得住地震和大風(fēng)的侵襲，設(shè)計(jì)還采用了高強(qiáng)度的錨栓，把柱子牢牢地錨固在底板里。
“這是大樓采用進(jìn)口鋼材的地方，錨栓受拉承載力達(dá)到每平方厘米1萬公斤，一般建筑的使用也就是4000~5000公斤。這種做法在房屋建筑中也很少用到?！?BR> 為了確保安全，汪大綏告訴記者，他們做了一個(gè)9米高的結(jié)構(gòu)模型，按照最不利的荷載因素組合起來，放在一個(gè)能模擬地震的液壓平臺(tái)上，上面安裝了數(shù)百個(gè)傳感器，用來監(jiān)控塔樓上1萬多根構(gòu)件的位移，并測量在不同情況下哪個(gè)部位承受的壓力?！罢鸬?度也沒有震壞，確定是安全的?！?BR>
整個(gè)央視新大樓，可謂是鋼鐵構(gòu)建的“帝國”。整體用鋼量12.5萬噸，是“鳥巢”用鋼量的3倍。其中使用到的鋼構(gòu)件，沒有一個(gè)是相同的，這在世界上也是的。
挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)和重力
2002年，當(dāng)荷蘭大都會(huì)建筑師事務(wù)所庫哈斯公布央視新大樓的建筑設(shè)計(jì)方案時(shí)，人們簡直不敢相信建筑可以做成這樣。即使到了今天，這座挑戰(zhàn)想象力的建筑已經(jīng) “扭曲”著屹立在北京東三環(huán)，人們依然驚奇，它是如何建成的。
“誰說結(jié)構(gòu)是不能重新設(shè)計(jì)的？誰說重力是不可戰(zhàn)勝的？”事實(shí)上，在上世紀(jì)末之前，庫哈斯的奇思妙想，在技術(shù)上還是不可能完成的。而在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)與施工中，又化為了一道道不斷需要逾越的坎。
2008年1月23日，高度達(dá)234米的央視新大樓全面開始安裝玻璃幕墻，其電視文化中心(TVCC)將在8月奧運(yùn)會(huì)期間投入使用，并進(jìn)行奧運(yùn)賽事直播。他們做了一個(gè)9米高的結(jié)構(gòu)模型，按照最不利的荷載因素組合起來，放在一個(gè)能模擬地震的液壓平臺(tái)上，上面安裝了數(shù)百個(gè)傳感器，用來監(jiān)控塔樓上1萬多根構(gòu)件的位移，并測量在不同情況下哪個(gè)部位承受的壓力?！罢鸬?度也沒有震壞，確定是安全的。”
這座全新的建筑，在北京的天空下，顯得格外的“扎眼”。
兩座豎立的塔樓雙向傾斜6度，在162米高處被14層高的懸臂結(jié)構(gòu)連接起來，兩段懸臂分別外伸67和75米，且沒有任何支撐，在空中合龍為L形空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，總體形成一個(gè)閉合的環(huán)。
人們通常認(rèn)為摩天大樓應(yīng)該高聳入云，因此這樣一種回旋式結(jié)構(gòu)在建筑界并沒有現(xiàn)成的施工規(guī)范可循。
“從技術(shù)角度看，這個(gè)建筑的難度就是傾斜加懸挑?！敝袊こ淘O(shè)計(jì)大師、華東建筑設(shè)計(jì)研究總工程師汪大綏說。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面最難的是3個(gè)問題：傾斜、懸挑、扭轉(zhuǎn)，央視新大樓占了2項(xiàng)。汪大綏和他的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)央視新大樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
尤其是，央視大樓傾斜的方向和懸挑的方向是一致的，就更給人一種視覺上的“搖搖欲墜”感。
由于北京位于地震帶上，這個(gè)貌似不穩(wěn)定的建筑，是否能經(jīng)受地震和大風(fēng)的襲擊，一直是人們議論的話題。施
工前一些專家團(tuán)隊(duì)曾對(duì)央視新大樓進(jìn)行評(píng)估，認(rèn)為其結(jié)構(gòu)不太合理，如果一定要造，代價(jià)會(huì)很大。
“一個(gè)建筑方案的取舍，結(jié)構(gòu)不一定是一個(gè)決定性因素，如果希望建筑成為一個(gè)標(biāo)志的話，結(jié)構(gòu)就會(huì)退居第二?！蓖舸蠼椪f。
在這種情況下，央視新大樓既要保證安全性，又要體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，就給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了很多需要研究的問題。
對(duì)于高層建筑來說，抗震、抗風(fēng)的最關(guān)鍵因素就是傾覆力矩，就是水平作用力與建筑高度的乘積。
另外，建筑在地震作用下抗震性能的好壞，取決于建筑本身的延性，也就是建筑是否能在地震往復(fù)位移中快速地消耗地震的能量?！耙虼宋覀兿Ｍ佑泻芎玫暮哪軝C(jī)制?！?BR> 央視新大樓的柱子采用的是型鋼組合柱，是由混凝土和鋼兩種材料組成的。出于抗震的要求，所使用的鋼材必須要有很好的延性，可以發(fā)生很大的變形，但在變形耗能的過程中又不至于發(fā)生損壞。
據(jù)介紹，一般建筑使用的型鋼組合柱中鋼的比例在10%~15%，但是央視新大樓出于對(duì)外形的考慮，希望柱子的尺寸小一點(diǎn)，因此提高了含鋼率，達(dá)到了30%?！昂摿咳绱烁叩闹?，它的力學(xué)特性怎樣，之前不知道?！蓖舸蠼椪f。
汪大綏解釋說，測試含鋼量30%的柱子延性，屬于構(gòu)件基本力學(xué)行為的試驗(yàn)，必須把含鋼量從低到高，一點(diǎn)點(diǎn)做上去，做的時(shí)候還需要力的不同比例。要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，來驗(yàn)證高含鋼率組合柱的受力性能。
經(jīng)過測試，30%高含鋼率組合柱在大震作用下，延性和鋼柱基本相近，具有很好的抗震性能?！半m然高含鋼率組合柱是在央視新大樓特定條件下的產(chǎn)物，以后也沒有必要推廣，但重要的是我們摸到了高含鋼率柱子的特性?！蓖舸蠼椪f。
另外，一般建筑的柱子只是在地震發(fā)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)局部受拉或瞬間受拉。而央視新大樓塔樓由于傾斜，有些柱子是永久性受拉。為了使永久性受拉柱堅(jiān)固可靠，經(jīng)受得住地震和大風(fēng)的侵襲，設(shè)計(jì)還采用了高強(qiáng)度的錨栓，把柱子牢牢地錨固在底板里。
“這是大樓采用進(jìn)口鋼材的地方，錨栓受拉承載力達(dá)到每平方厘米1萬公斤，一般建筑的使用也就是4000~5000公斤。這種做法在房屋建筑中也很少用到?！?BR> 為了確保安全，汪大綏告訴記者，他們做了一個(gè)9米高的結(jié)構(gòu)模型，按照最不利的荷載因素組合起來，放在一個(gè)能模擬地震的液壓平臺(tái)上，上面安裝了數(shù)百個(gè)傳感器，用來監(jiān)控塔樓上1萬多根構(gòu)件的位移，并測量在不同情況下哪個(gè)部位承受的壓力?！罢鸬?度也沒有震壞，確定是安全的?！?BR>