东方明珠？那已经是老黄历了。
从2010年开始，中国的最高塔已经被广州新电视塔刷新。它的总高度600米，远超东方明珠电视塔的468米。是中国第一高塔，世界第二高塔，仅次于东京晴空塔。
有央视新办公楼“大裤衩”的美名在前，市民们也是为了城市新地标的名字操碎了心。
樱桃樊素嘴，杨柳小蛮腰。是白老爷子的千古名句，吟诵千载。因为广州新电视塔独特的扭转造型，就被亲切地叫做“小蛮腰”。从此，“北有大裤衩，南有小蛮腰”的江湖排行，在坊间叫响。
“无论走到哪里，只要我抬起头，要么是看到星星，要么是看到‘腰’。这就是广州夜景的全部”，一位登过小蛮腰的游客在微博里这样写道。
同是腰间盘，为啥 “小蛮腰”就这么突出，人家可是凭本事“楚腰纤细”的，这个纤细而动感的“腰”着实给结构工程师出了个大难题。这种独特造型，在建筑结构设计上需要经过千万次计算的考验，才能达到防风抗震的设计要求。
我们知道，一座建筑如果想要稳定、坚固，并且尽可能高，最重要的因素有这么几条：
一是重心要低，最好是上细下粗。这样，下面的结构承担得起上面的重量，万一发生了地震，左右摇晃，上面的结构也不容易垮塌。
二是结构要对称，结构当中受力均衡，不会有某一个方向上的薄弱环节，也就是“命门”，来破坏整栋建筑的稳定性。
三是结构要“敦实”，越往下的部分越厚重，这样才能维持建筑足够大的刚度，保证足够的抵抗变形的能力。
对照这三条要素，小蛮腰的设计可谓是颠覆性的：它中间细，顶端粗，上大下小，打破了重心低的原则；它椭圆形拉伸的钢框筒扭转偏心，打破了对称的原则；它通体镂空，打破了密实的原则。如此不走寻常路的设计理念，背后需要结构工程师巧思妙想、科学把控，将劣势一条条击破。
“小蛮腰”的抗震设防烈度和设计峰值加速度的概率水准取 100 年超越概率 5%，在基本设防烈度下抗震设计控制目标为主要受力构件处于弹性状态，在罕遇地震作用下则通过控制构件的塑性变形实现不倒塌的抗震设计控制目标。
为了盖好这座打破常规的建筑，清华大学、同济大学、广州大学等高校以及许多科研院所都参与其中。同济大学负责“小蛮腰”的抗风性能和对策的研究，广州大学则负责研究建筑物的抗震性能。科学家们按1比50的比例尺为“小蛮腰”制作了一个12米高的模型，然后对这个依然十分庞大的模型施加各式各样的外力，由此检测整座广州塔尤其是“小蛮腰”最薄弱的腰部会不会发生破坏，进而确定“腰”的具体形式和尺寸，以便获得抵抗外力作用的最佳状态，从而让“腰”更健康，让广州塔更安全。
本工程结构外型为两头大、中间小，腰部处外框筒最小直径仅 20.6m，地面以上 168m～334m为镂空段，不设楼层，仅布置4道腰部支撑把内外筒联系起来，腰部处抗弯刚度较小；而在 334m 以上有 22 个功能层，较大的质量集中在顶部，因此在地震作用下结构加速度响应比较大，尤其是天线桅杆的鞭梢效应很明显。 分析认为在腰部（270m）附近的外框筒的斜撑、核心筒以及天线桅杆的底部为较薄弱的部位。在广州大学进行的 1 ∶ 50 震动台试验也证明了在罕遇地震作用下，上述部位的钢构件局部出现塑性现象，混凝土构件局部开裂。
可无论是风还是地震，都不会以一个固定大小的力均匀地作用在建筑身上，它们的行为极其多变。一旦风或地震的频率恰好与建筑物的自振频率重合了，建筑物就会来回震荡，轻则使人感到晃动，重则造成安全问题，“小蛮腰”可不能这么任性地扭起来！
之前介绍过在台北101大楼的楼顶，有这样一个重达660吨的大钢球。它被悬挂在建筑的顶端，在大风吹来和发生地震时的时候缓解大楼的振动。
如果在没有风的时候，这样硕大的钢球悬在这里，除了给建筑物增加了额外的负担以及供游人拍照以外，便没有什么用处。如何“变废为宝”，利用起这个大铁球呢？
小蛮腰的工程师们想到了一个聪明的办法：与其让这块几百吨重的大配重就这么闲着，不如让它来做消防水箱。
工程师们在顶层的安装了两个各540吨容量的铁质消防水箱，水箱下面装有轨道并带有控制装置。水箱平时当阻尼器用，当塔身晃动时，水箱受计算机控制向反方向滑动以消除塔身的晃动。而一旦建筑发生了火灾，在外部消防无法到位时，这两个水箱可便可以承担两个小时的喷淋灭火任务，为人员的逃生争取到宝贵的时间。
另外，广州塔的镂空外形经过专家的巧妙设计，不仅没有成为影响建筑安全的缺点，反而是一个有益于结构抗风、抗震的优点。由于它透风，所以受到的风力会比较小；镂空的形式同样大大降低了建筑物的自重，使得广州塔在面临地震时能够以更轻盈的姿态面对，抗震能力得到了很大的提升。
广州塔以其能够抵御7.8度烈度地震和12级台风的超高强度，以及超过100年使用寿命的超长耐久性设计赢得了世界的赞叹。
文章部分选自 中国第一高塔广州“小蛮腰”:如何抗12级台风
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