高层建筑怎样抗风？

　　1989年7月22日，北京开始承建首座超高层建筑——京城大厦。说到高层建筑，你可知道这些高层建筑是如何抗风的呢？

　　俗话说：树大招风。高层建筑就像一棵极其高大的树，风的压力对它的影响是很大的，对于50层以上的高层建筑来说，其抗风能力成为设计中的主要难题之一。据统计，在采用钢结构时，建筑物为抵抗风力而耗用的钢材，约占整个钢材消耗量的一半。可见，在建筑上选择合理的抗风造型和结构方式有着重要的经济意义，高楼抵抗风力正是从这两方面来加以解决的。

　　高层建筑的造型非常丰富，通常有一字形、方柱形、圆柱形、三角形、梭形、风车形、三叶形等等。最常见的一字形建筑又被称为板式建筑，它就像一块长方形的积木，受风面较宽大，不利于抗风，所以不宜建得很高。为改善板式建筑的抗风性能，可以将其中部厚度增加从而形成梭形，也有把平面弯曲成圆弧，这样就大大增加了抗风能力。著名的例子如加拿大多伦多市政厅就是两座弧形建筑。

　　圆柱形比方柱形有更好的抗风能力，它可以降低风的压力约40%，采用圆柱形的著名建筑有美国亚特兰大桃树中心广场饭店，它是世界最高的旅馆，还有上海的锦江饭店新楼等。另外，草叶形、风车形、十字形等造型，都仿照照相机三脚架撑开的方式，显然能使建筑的抗风能力大大增强。

　　建筑造型中抗风性能最好的是锥形，就像金字塔一样。圆锥形当然是最好的，但施工比较复杂，因而多数采用角锥形，如旧金山的泛美大厦是瘦长的金字塔形，芝加哥的汉考克大厦是没有尖顶的角锥形。它的变化形式就是曾为世界最高建筑的西尔斯大厦，后者采用9个方柱体组合，愈到上面柱体愈少，最后形成两个方筒体到顶，既避免了角锥形在施工上的困难，又达到角锥形对抗风有利的目的。

　　建筑物除了采用有利于抗风的造型，还可以采用适当的抗风结构方式。20～30层的建筑，用柱子和梁组合而成的框架结构就足以抗风了。40～50层的高楼常采用“框架-剪力墙”结构。什么是剪力墙呢？比如说一块木板宽的一面对着风，很容易被风吹弯，但转90°后用薄的一面对着风，它就不会弯曲了。同样道理，在混凝土或钢柱之间做一片从上到下的墙，用薄的一面对着风，就能增强整个建筑的抗风能力。这种墙在结构上主要受到剪力，所以称为“剪力墙”。

　　超过50层的摩天大楼，一般要采用“筒体”结构。筒体就像一个封闭的管子，或者像放大的烟囱，它有很优越的抗风能力。实际上，它就是4片剪力墙组合在一起，摩天大楼中有许多电梯井，把它们组合在一起就成了很好的抗风筒体。当建筑高度达到70～80层甚至100层时，一个筒体就不够了，要做两个筒，一个在中间称“核心筒”，一个套在外面，这种方式称“筒中筒”结构。如果不用筒套筒的办法，也可以把许多筒联合起来，像一捆竹竿一样，称为“成束筒”，著名的西尔斯大厦就是用这种结构方式，同样具有极好的抗风能力。

　　关键词：高层建筑 造型 结构 剪力墙

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