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摇臂:超越极限的悬吊技术

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独创性解决方案

位于北京的保利集团总部有一个为这栋建筑量身打造的独特设计元素:摇臂。这一雅致系统的设计灵感来自将结构视为活动实体而非静止对象的理念。

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独创性解决方案

摇臂这种设计大胆的装置解决了悬吊式八层博物馆和全球最大索网幕墙之一的复杂结构力。两者都是22层高开放式中庭的定性特征。

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实现索网墙

结构分析表明,在不提供额外支撑的情况下,22层高索网玻璃墙行不通。最终设计理念将玻璃墙设计为具有多褶面结构,并增加了两条粗大的对角线线缆,沿褶面线路铺设,从博物馆屋顶一直延伸到中庭顶部。

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实现索网墙

这些线缆为中庭墙提供支撑,同时利用悬吊式博物馆结构作为配重。

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以抗冲击为设计要点

设计团队清楚,地震和风压会使建筑屋顶相对于下方十层以上博物馆结构的屋顶产生多达0.9米(3英尺)的摆动。使用传统悬吊系统时,两个对角线线缆会试图抗拒这一运动,造成线缆受力显著增加,其尺寸无法支撑受力。

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以抗冲击为设计要点

为抵消这一阻力,摇臂充当“逆向滑轮”,使建筑屋顶、博物馆和幕墙能够在不使线缆受力显著增加的情况下自由、安全地运动。

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通过测试检验构思

设计团队创建了一个工作模型,模拟发生地震时建筑的预期相对运动,藉此来检验这一理念。

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通过测试检验构思

线缆末端连有弹簧。设计团队寄希望于弹簧在侧向运动测试中不会拉长,若果真如此,则表明任何地震引发的位移实际上都不会使线缆张力增加。

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通过测试检验构思

试验取得成功。实验证明,测试期间弹簧并未显著拉长,从而验证了设计理念,摇臂也首开先河地得以安装。

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超越极限的悬吊技术

悬臂见证了建筑和工程综合方案的威力。摇臂打开了博物馆结构上下的空间,改善了自然采光和建筑来宾的观景体验,营造出具有令人难忘的动态建筑细节的宏大中庭空间。