地球最高建筑物：沙特国王塔，高度破一千米，最大施工技术难度是风

当我们在632m高度的上海中心欢呼的时候，土豪国的国王塔已经要突破1007m了。

国王塔将成为王国市的核心建筑。王国市是吉达北部一片5平方公里的地面上在建的一块新城区。该塔规划高度为1007米，将超过阿联酋迪拜的哈利法塔（Burj Khalifa）。

哈利法塔以828米的高度保持着当前世界最高建筑的记录。

世界高层的排名又要被刷新。

国王塔vs其他

国王塔的形状像一个巨大的绣花针直戳云朵的屁股。

目前该项目已经在施工了，而且好像还是比较顺利的。

实际上，国王塔的初始设计高度是1500m，为什么自降500m？

一、主要技术难度是风

当我们在地面上感受是清风拂面的时候，500m高处早已是狂风呼啸了。

大到连喝个水都是不可能的，哈哈哈。

目前有好几种思路来减弱风荷载对超高层建筑的影响。

1.1 贯穿开洞

在超高层建筑的前后面贯穿开洞，可以破坏漩涡脱落的规律性，减小漩涡强度和迎风面的受风面积，进而减小横风向气动力和压差阻力。

简单说就是，开洞可以透风，减轻建筑横向负担。

贯穿开洞在超高层中的应用

1.2 增加表面粗糙度

在超高层建筑表面增加条纹，可以使得其周围的大尺度漩涡破碎，减弱竖向贯通漩涡的相贯性，从而减小横向风振效应。

简单点说，就是阻碍风荷载在作用面的连续作用，使得风力降低。

增加表面粗糙度在超高层的应用

1.3 截面沿着高度收缩或者旋转

2012年，Tanaka等对相同高度和相同体积的水平扭转、倾斜和楔形等气动处理的超高层建筑进行风洞试验。结果表明：锥形和退台模型对顺风向动力的平均值控制效果比较好；水平扭转模型对横风向气动力的平均值控制效果较好。

超高层建筑的截面沿着高度收缩或者旋转

国王塔

本题中的国王塔更是锥形建筑的典型。

二、其次是电梯。

目前有一个难题是电梯缆线的重量。缆线超过600m长，就难以用绞盘收放了。

迪拜的哈利法塔拥有57部电梯，速度最高可达每秒17.4米，一分钟内就能升至第124层的世界最高室外观景台，是世界上速度最快、运行距离最长的电梯。

然而，塔内没有直达所有169层楼的电梯，乘客需要在第43层、76层或第123层“转乘”。

迪拜的哈利法塔

三、桩基础：考虑群桩效应

桩基础是一种历史悠久的建筑基础形式。早在7000～8000年前的新石器时代，人们为了防止猛兽侵犯，曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。这种居住点称为湖上住所。

桩是竖直或微倾斜的基础构件，它的横截面尺寸比长度小得多。设置在岩土中的桩是通过桩侧摩阻力和桩端阻力将上部结构的荷载传递到地基,或是通过桩身将横向荷载传给侧向土体。

世界最高塔的基础要求将桩打入深达110米的地下。

桩深就好比一栋楼的高度了有没有。

而且桩和桩直接的间距看起来很小，群桩效应也是技术难题。

群桩效应模拟：位移云图

群桩容易产生蝶形沉降和蝶形应力分布，即使加大基础的抗弯刚度，这种情况也没有明显改善，而成本却大幅升高（一般地面以下的造价和地面以上的造价是差不多的）。

这种蝶形沉降对上部高层建筑是极为不利的，可以引起结构的附加弯曲应力、剪应力乃至开裂。

因此，在基础设计的时候，需要调整桩基的竖向支撑刚度分布，使得差异沉降减小。

具体措施可以通过桩距、桩长来调整刚度。

这也是为什么王国塔的桩长和间距都是不同的（在下图按照颜色来区分）。

将247根桩打入深达110米的地下（可以看到套筒）

四、状态更新

2013年卫星拍照，可以发现“核心筒”已经开始浇筑，“核心筒”已经有变化，钢筋绑扎工作正在热火朝天的进行中。

2015年拍照，国王塔已经出了地面部分了。

2017年11月状态：目前已经盖到254m，第63层了。

五、施工过程模拟

有一个全过程施工动画，应该可以帮助理解这栋大楼是如何盖起来的。

六、彩蛋