建筑结构丨这栋超高层差点被风吹倒!

随着中国经济的快速发展，中国建筑史也不停的创造着奇迹，一栋栋高楼拔地而起，这些高楼都投入了巨额资金，它的安全与否会危及众多群众的生命财产安全，一个小的设计失误可能带来巨大的灾难。今天小编列举一个差点被飓风吹倒的建筑：纽约曼哈顿区的花旗集团中心。

花旗集团中心（Citicrop Center）是纽约市最雄伟的摩天大楼之一。它是一个纯钢结构打造的具有独特斜屋顶的大厦，以279米的高度、独特的45度屋顶，耸立于城市天际线。此建筑有59层，包含有三百万平方英尺的办公室。花旗集团中心是花旗集团的总部，是当今世界资产规模最大、利润最多、全球连锁性最高、业务门类最齐全的金融服务集团之一。

当年，花旗集团买了一块地，准备建总部大楼，但当时这块土地归属教会所有，教会想保留在十字路口原址发展，只卖给了花旗集团空中使用权。也就是说大楼只能建在教会的上方。

设计师想了一个办法，在首层设置转换层，用4根35米的圆形转换柱支撑上面的结构，每根圆柱位于大楼每一面的中央。 这样就可以保留教堂，而大厦悬空在教堂之上，该结构在当时有很多技术上的突破，受到很多结构专家的关注和好评，所以此设计师作为专家经常被邀请到各种会议上做汇报演讲。

有一次，设计师在一次学术会议上与大学生们吹牛时，一位年轻的大学生指出，此建筑的四根巨柱是布置于建筑四面的中间，而不是建筑的四角，所以斜交 45 度的方向，是结构受力最不利方向，而设计师只计算了X、Y方向的水平荷作用下的承载力，没有考虑斜交 45 度角的风荷载作用下结构的承载力。导致建筑在 45 度的强风作用下，可能被吹倒。

这位设计师顿时惊醒，赶紧跑回去立刻计算斜交 45 度的方向受风荷载作用时建筑构件的应力，当结果出来时，他崩溃了，已建成的结构不能承受斜交 45 度方向强风作用，而且，施工单位为了方便施工，此楼钢结构连接由原先的焊接被改成了螺栓连接，更加减弱了结构连接处的抗拉承载力。

也就是说，这栋楼根本承担不了 16 年一遇强风的作用，如果飓风来袭，可能会导致灾难性的悲剧发生。

最后，此楼便秘密开始加固，为了解决连接节点缺陷，大批焊工在夜间进行烧焊，加强建筑的连接作用；为了减小风荷载的作用，在楼顶安置了一个7立方米的谐调质量阻尼器(tuned damper mass)，也就是我们常说的TMD，经计算，可以减少50%风荷载作用下的位移。

在焊接加固过程中，大西洋上出现了一个强劲的飓风—艾拉（Ella），并朝着纽约直扑而来，包含设计师在内的很多知情人惊恐万分，但飓风在抵达纽约前突然转向，朝北大西洋前进，使大楼免于倒塌的意外。

所以，对于不规则建筑，计算最不利角度水平荷载作用下的结构承载力，是不能忽略的！

来源：土木吧

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