468米成都塔如何屹立不倒 揭秘

成都如今在建的成都塔不久就要征服成都的天空了。这所高楼于去年11月动工，计划2018年建成，而这正好是汶川大地震10周年

成都如今在建的成都塔不久就要征服成都的天空了。这所高楼于去年11月动工，计划2018年建成，而这正好是汶川大地震10周年。汶川大地震带走了7万余人的生命，还彻底毁坏西南地区的很多基础设施。这幢大楼高1535尺（468米），即将成为中国的第四高建筑，它也将成为工程师们展示实力的舞台！

成都塔的特别之处在于它不仅使用了传统技术，还将其与建筑工业设计紧密融合在一起。在这幢现代化的摩天大楼之中，除了混凝土、钢铁结构构成的内部框架外，还有大楼外部的框架结构。

高楼工程师们都面临这样的大挑战：怎样在花费尽可能小的情况下保证建筑与设计者的构想相一致。高楼建筑的这种外部框架设计为此提供了解决之道：想方设法减少原材料的使用但又能够保证建筑的安全。

尽管这些年来科学家研发出了新的更好的原材料，比如更结实的钢铁、混凝土。但如何解决外部框架设计仍然是工程师、建筑师所需要共同面对的问题：怎样让这种设计不仅花费少而且让建筑更加美观。“我们的目标是让外部框架结构反应出建筑物的形状，就好像它们是一体的。”参与设计成都塔的建筑师徐福说道。

基本的建筑原则非常简单：外部框架其实是个三角结构，它是最稳定的二维形状。参与设计的结构工程师Dennis Poon说：“就好像在建筑物上放了一个巨大的‘X’。这是一种极为高效的系统设计，因为你能完全利用建筑的外部结构来帮助建筑抵御风力。”“但在实际建造过程中，成都塔的外部框架设计远非一个大‘X’那么简单，因为成都是一个多云城市，所以设计者想让塔的四面都能接收到足够多的自然光。传统外部框架设计会将建筑外层设计成平面，就像1990年在香港建好的中银大厦。而成都塔外部框架的每个相邻三角形都处在不同的平面上，它们沿着建筑表面的三角形结构如微波般起伏，就好像这座塔融入天中绵延不绝。”

除了能够支撑塔的重量之外，这种3-D外部框架设计还能让建筑的内部比平坦的2-D外部框架设计更加好看。通过从内部为我们提供一个更加开阔的视野，3-D外部框架使建筑显得更加透明。简单来说，外部框架不仅仅承担重量，与此同时，它还使得工程花销更加经济高效，建筑的外观也更加酷炫。

Poon说：“有时我们会使用外部框架结构设计，而有时则没有。这主要取决于建造这座建筑的最初理念和设计。”

虽然科学技术在不断发展，但今天工程师们所信奉的建筑原则依旧与曾经的最早高楼设计者一样。在工作中，像Poon这样的结构设计工程师都会详细计算整个建筑结构的具体受力情况。只是在现在，计算机使得这一过程变的快速且方便。工程师通过建构电脑模型来可以估测建筑完整的几何结构，该过程关乎成都塔这样的设计最终能否实现。

相比之下，比成都塔矮了100尺的帝国大厦在设计时使用的则是“计算尺”，一位在纽约有超过50年高楼设计经验的工程师说：“那时所有的相关计算都是手工完成的。”

那究竟是什么让工程师没有建造出更高的建筑呢？这当然不是物理方面的原因。 Shmerykowsky说：“我们其实可以建造出比今天最高楼还高一倍的建筑，但最后都会归结到钱上。”换句话说，现在建更高的楼对开发商来说并不明智。而且，大多城市都有相关的市政条例来严格限制高建筑物，以防止它们扰乱空中航运或者影响整座城市天空的美感。而从工程师的角度来说，只要地基够稳能够承担重量，那么再高的摩天大楼也不是不可能的。

Poon说：“我很期待能够设计一个高一英里的建筑！”但在今天来看，那还只是一个梦。