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阿德里安笑著說道:「沒錯,所以在我的設計中,幾乎沒有全部都採用鋼結構的大樓,我所設計的大樓,都是以鋼混為主,然後在最上層的一部分才採用全鋼結構。」

「咦,難道使用什麼建築材料還能影響到大廈的穩定性嗎?」楊靖不解的問道。

「那是自然!建築材料的選擇,對於大廈的穩定性有著至關重要的決定性作用!艾伯特,你應該知道,這種超高層建築最害怕的一個是地震,另外一個就是強風了。地震這種事情不好說,通常來講超高層建築的選址都會選擇在地質條件比較穩定的區域,以最大限度的避開地震對大廈的影響。但是強風這種東西就沒辦法避免了,每一座高度超過四百米的超高層大廈,在設計的時候最先考慮的就是風力對大廈的影響。因為大廈越高,其上部承受的風力就越強,大廈產生的位移就會越大。這是一個成正比關係的,是無法避免的。」

「不過,如果採用不同的建築材料,卻可以儘量的減少風力對大廈的影響。在上世紀六七十年代,全球的建築界有這麼一個普遍的共識,那就是『全鋼結構優於混凝土結構,適合於超高層建築』,於是在那個時期大量建造了三百米以上的鋼結構高層建築,如1971年建成的紐約世界貿易中心雙塔高度達到了412米,1974年建成的芝加哥西爾斯大廈高度達到了442米。」

「嗯,這個我知道,好像全鋼結構對於防火不太有利吧?911事件中倒塌的世貿中心雙子塔,就是因為大火融化了大樓的鋼結構,最終導致了這對雙子塔的倒塌。」楊靖說道。

「沒錯,鋼結構雖然減輕了大廈的整體重量,但正如你所說的那樣,全鋼結構的超高層建築對於防火來講是一個非常不利的因素。如果世貿中心雙子塔是採用的混凝土結構,那麼或許那對雙子塔也不會最終倒塌的。」阿德里安點頭說道。

「而且,採用全鋼結構的超高層建築,還有一個無法迴避的現狀,那就是高層位移太大。在上世紀的八九十年代,人們發現全鋼結構已經不能滿足建築高度進一步升高的要求,其原因在於鋼結構的側向剛度提高難以跟上高度的迅速增長。換而言之,就是這種全鋼結構的超高層建築,在上部因為風力的原因,產生的位移要遠遠大於混凝土結構。」

「這一點從我設計的哈利法塔與世貿中心雙子塔的對比上就可以清晰的看出來。我設計的哈利法塔採用了下部混凝土結構、上部鋼結構的全新結構體系。地下負30米到地上601米為鋼筋混凝土剪力牆體系;601到828米為鋼結構,其中601到760米採用的是帶斜撐的鋼框架。」

「紐約世貿中心是全鋼結構,所以那兩座大廈在412米處的單側最大位移達到了1000毫米;而哈利法塔混凝土結構,在601米處的單側最大位移只有450毫米。即便是從哈利法塔本身來看,到混凝土結構的頂點601米處,單側最大位移僅450毫米,但到了鋼框架頂點760米處,單側最大位移就迅速增大至1250毫米。而到鋼桅杆頂點828米處,單側最大位移就達到1450毫米了。所以哈利法塔把酒店和公寓都佈置在601米以下的混凝土結構部分,而將601米以上的鋼結構部分作為辦公樓使用。上面的位移太大了,不適合住人,只適合辦公。」

聽到這一連串的資料,楊靖不禁驚訝地說道:「全鋼結構和混凝土結構的差距這麼大啊?」

「沒錯,這兩種建築材料的選擇,造成的差距就是這麼大!」阿德里安很肯定地說道。

所謂的樓層位移,指的是超高層建築物普遍具有的一種物理現象,一般來講,建築物高度超過了一定的界限之後,就會在側應力比如說風的作用下產生偏移,這是一種必然的物理現象,樓層越高,位移的幅度就越大。

通常