超级油轮

Burj Khalifa的设计与施工

经过：Haseeb贾马尔/在：2017年3月30日/的设计

挖掘工作开始了Burj Khalifa最高的摩天大楼在2004年1月，这座建筑通过了许多重要的里程碑，成为世界上最高的人造建筑。哈利法塔自2004年1月开始挖掘工作后，仅用了1325天，就成为了世界上最高的独立建筑。

Burj Al Dubai - 现在被称为Burj Khalifa

迪拜塔的目标不仅仅是成为世界上最高的建筑:它体现了世界最高的愿望。上层建筑已经超过165层。建筑的最终高度是2717英尺(828米)。这座多功能摩天大楼的高度“轻松”超过了之前的纪录保持者——509米(1671英尺)高的台北101大楼。

280000米²(3000000英尺²）钢筋混凝土多用途大厦Burj迪拜塔用于零售，Giorgio Armani Hotel，住宅和办公室。与所有超高的项目一样，需要解决和解决困难的结构工程问题。

结构系统描述

Burj Khalifa在25至30个故事间隔中有“避难所”，这些间隔更加耐火，在紧急情况下具有独立的空气供应。其钢筋混凝土结构比钢铁架摩天大楼更强大。

还请参阅：岩土工程

设计师用故意形状的结构混凝土Burj Dubai - “Y”形状，在计划中减少塔上的风力，并保持结构简单和促进结构。结构系统可以被描述为“支撑”芯（图1,2和3）。每个翼都有自己的高性能混凝土走廊墙和周边柱，通过六面中心核心或六边形中心支撑其他柱。结果是横向和扭转的塔。SOM将严格的几何图施加到塔上，该塔对齐所有常见的中央核心，墙壁和列元素。

建筑物的每个层都在建筑物上旋转螺旋踩踏图案。通过塔架的栅格组织挫折，使得构建踩踏是通过将上面的圆形对准的塔架来实现，以提供平滑的负载路径。这允许施工继续进行与柱传输相关的正常困难。

组织挫折使得塔的宽度在每个挫折处发生变化。踩踏和塑造的优点是“混淆风”。风涡旋从未被组织起来，因为在每个新的一层时，风遭遇不同的建筑形状。哈利法的塔和讲台结构目前正在建设中（图3）和该项目计划于2008年排列。

Burj的建筑设计

Burj Dubai位于阿联酋迪拜市，推动了建筑形式的灵感，将文化，历史和有机影响纳入该地区。

结构分析和设计事实

中心六角形钢筋混凝土核心墙提供了类似于封闭管或轴的结构的抗扭性。中心六角形墙由翼墙和锤头墙支撑，作为梁的腹板和翼缘来抵抗风的剪切和力矩。

机械地板处的前臂允许柱参加结构的横向载荷电阻;因此，所有垂直混凝土用于支撑重力和横向载荷。墙壁混凝土规定的强度从C80到C60立方体强度，利用波特兰水泥和粉煤灰。

当地的汇总都被用于混凝土混合设计．结构下部的C80混凝土90天的杨氏弹性模量为43,800 N/mm2 (6,350ksi)。使用虚拟工作优化了墙和柱的尺寸。“La Grange乘数方法产生了非常高效的结构(Baker et ah, 2000)。钢筋混凝土结构按照ACI 318-02建筑规范对结构混凝土的要求进行设计。

壁厚和柱尺寸精细调整，以减少构成结构的各个元件上的蠕变和收缩的影响。为了减少差分柱缩短的效果，由于蠕变，在周边柱和内壁之间，尺寸柱子尺寸使得周边柱上的自重重力应力与内部走廊壁上的应力匹配。

五（5）套的外缘，分布在建筑物上，将所有垂直载荷承载元件系在一起，进一步确保均匀的重力应力：因此，减少差动蠕变运动。由于混凝土中的收缩更快地发生在较薄的墙壁或柱中，因此周边柱厚度为600mm（24英寸）匹配典型的走廊壁厚（类似体积与表面比率）（图5），以确保柱和墙壁通常缩短以相同的速度因混凝土收缩而达到相同的速度。

塔的顶部包括一个结构钢尖顶利用对角支撑的外侧系统。结构钢尖端设计用于重力，风，地震和疲劳，根据AISC负载和电阻因子设计规范的结构钢制建筑（1999）。外部暴露钢采用火焰施加的铝光洁度保护。

分析重力

采用ETABS 8.4版(图6)对结构进行重力(包括P-Delta分析)、风和地震荷载分析。三维分析模型由钢筋混凝土墙、连接梁、板、筏板、桩和塔尖钢结构体系组成。完整的3D分析模型由73500个外壳和75000个节点组成。在侧向风荷载作用下，建筑物的挠度远低于常用的标准。动力分析表明，第一阶模态为横向侧移，周期为11.3秒(图7)。第二阶模态为垂直横向侧移，周期为10.2秒。扭转是第五种模式，周期为4.3秒

现场测试和分析

迪拜市政府(DM)指定迪拜为UBC97 Zone 2a地震区(地震带面Z = 0.15，土壤剖面Sc)。地震分析包括场地特定反应谱分析。地震荷载通常不控制钢筋混凝土塔结构的设计。地震荷载对钢筋混凝土裙房和塔式钢塔尖结构的设计有一定的指导作用。

Max Irvine博士（位于悉尼澳大利亚的结构力学和动态咨询工程师）为该项目开发了现场特定地震报告，包括地震危害分析。研究了液化潜力，基于几种接受的方法研究;确定液化不被认为对深井座塔基础具有任何结构性影响。

除了标准立方体试验之外，筏子混凝土是在流动表置入之前测试的现场（图10）。L字箱，V盒和温度。

Burj Khalifa的基础和网站条件

塔的基础由桩支撑的筏子组成。坚固的钢筋混凝土筏厚3.7米(12英尺)，采用C50(立方体强度)自凝混凝土(SCC)浇筑。筏子由四(4)个独立的浇筑而成(三个翼和中心核心)。每次木筏倾倒至少发生在24小时内。加固通常在筏子上间距为300mm，并且在每个方向上的每10lh杆都被省略了，从而在筏子上形成了一系列的“灌注增强条”，在这些600 mm x 600 mm的开口以定期的间隔方便进入和混凝土放置。

Burj Tower Raft由194件无聊的堆积桩支撑。桩的直径为1.5米，约43米长，设计容量为3,000吨。塔桩载荷试验超过6,000吨（图12）。C60（立方体强度）SCC混凝土通过利用聚合物浆料的TREMIE法放置。在天然粘合的钙化岩硅藻土钙质钙质抗原抗原官员中支持摩擦桩，将最终的桩状皮肤摩擦为250至350kPa（2.6至3.6吨/英尺）。当钢筋笼子被置于桩中时，特别关注螺纹架，使螺旋笼定向，使筏底钢筋可以穿过众多桩钢筋笼，而不会中断，这大大简化了筏子建设。

网站岩土工程调查由以下阶段组成：

第一阶段;23钻孔（三个带有压力测定的测试），深度可达90米。
第2阶段：3钻孔钻有交叉孔地球物理。
第三阶段:6个钻孔(其中2个带压力表测试)，深度达60米。
第4阶段:1井间和井下地球物理;深度= 140

3D基础结算分析

一个详细的3 d基础沉降分析(由英国Hyder Consulting Ltd.)根据岩土工程调查以及桩载试验结果。结果表明，随着时间的推移，最大长期沉降量约为80mm(3.1”)。这个沉降将是整个大场地的坡度顶端的一个逐渐的曲率。在135级施工时，地基平均沉降为30mm(1.2”)。STS顾问有限公司(芝加哥，伊利诺斯州，美国)的Clyde Baker先生和Coffey地球科学公司(澳大利亚悉尼)的Harry Poulos博士对这些地质技术研究进行了同行审查。

迪拜塔地下结构所使用的地下水尤其严重，氯化物浓度高达4.5%，硫酸盐高达0.6%。地下水中的氯化物和硫酸盐浓度甚至高于海水中的浓度。因此，桩筏基础设计首先考虑的是耐久性。该桩的混凝土配合比为60 MPa，掺量为25%粉煤灰、7%硅灰、水灰比0.32的三掺量。该混凝土还被设计为完全自凝混凝土，加入了粘度改性外加剂，坍落度流为675 +/- 75mm，以限制施工过程中出现缺陷的可能性。

由于由极腐蚀性地面水引起的侵略性条件，需要严格的防腐蚀措施计划，以确保基础的耐用性。实施的措施包括专门的防水系统，增加了混凝土封面，增加了腐蚀抑制混凝土混合。严格的裂纹控制设计标准，阴极保护系统采用钛网(图13)外加电流。