10个奇怪的结构工程奇迹

不,真的。应该是倾斜的。

©Jumana El Heloueh/路透社/Corbis

大多数工程师都不希望他们的摩天大楼倾斜。事实上，一座建筑在施工后开始倒塌几乎总是表明设计失败。的比萨斜塔例如，它建在脆弱、不稳定的土壤上，导致地基一侧下沉。因此，这座著名的塔几乎偏离了中心4度。

然后就会有疯狂的工程师故意让他们的建筑倾斜。首都门(Capital Gate)就是这样一个例子，这座35层的摩天大楼坐落在这个岛屿城市阿布扎比，阿拉伯联合酋长国。根据设计，这座建筑向西倾斜了整整18度——比比萨著名的塔大4倍多。为了完成这一工程，工程师们在地下钻了490个近100英尺(30米)的桩，并建立了一个由密集的钢筋网组成的坚实基础[来源:Salmi]。然后他们建立了一个叫做pre-cambered核心一根钢筋混凝土脊柱，有一例脊柱侧凸。因为核心是弯曲的，整个建筑也是弯曲的。工人们必须将菱形面板切割成尺寸略有不同的尺寸，因为每一块面板都以独特的角度贴合。

2010年，吉尼斯世界纪录将首都门定为最远的人造倾斜建筑。不要把它和最远的人造斜塔搞混了，它不像建筑物，没有可用的楼层空间。

拉尔达尔的灯光

iStock /思想库

为了连接挪威的拉尔达尔市和奥兰市，公路工程师们不得不解决一个小问题:霍恩斯帕山脉和杰罗诺西山。他们决定不绕过障碍，而是穿过它们。结果是Laerdal隧道这条隧道穿过坚硬的片麻岩长达15英里(24公里)，是世界上最长的已建成公路隧道。

挖掘这样的建筑只是挑战之一。设计师还必须确保驾车者可以在地下长途跋涉，而不屈服于“高速公路催眠”。为了解决这个问题，挪威公共道路管理局召集了一组心理学家，以确保完工的道路尽可能具有刺激性。该机构建议包括蓝光和柔和的弯道，以保持司机的注意力。他们还建议将最终隧道分成四个部分，以帮助减少单调。

今天进入莱尔达尔隧道的驾车者可能不会注意到这些设计上的改进，但当他们在经过20分钟的山间旅行后安全地进入日光时，他们肯定会感激这些改进。

当纽约爱乐乐团想在那里演出时，你就知道你有一个不寻常的工厂。乐团在演唱《卡夫》时，将大众辉腾(Phaeton)的原装汽车部件作为打击乐器。

©Fabrizio Bensch /路透社/ Corbis

当大多数人想到工厂时，他们想象的是一个巨大的盒子，上面是排放着污染的大烟囱。2001年，大众汽车重新定义了汽车制造的概念死Glaserne Manufaktur——“玻璃工厂”——生产辉腾豪华轿车．这座建筑正好坐落在德国德累斯顿的中心，在大花园的西北角，违背了城市规划者所说的制造业不能与城市文化和生活共存的说法。

再一次,死Glaserne Manufaktur不是普通的工业巨型建筑吗?你在这里找不到任何大烟囱、惊天动地的噪音或有毒的副产品。工厂的墙壁包含29万平方英尺(26942平方米)的玻璃，这意味着公众可以看到里面发生的一切[来源:马库斯］．毫无疑问，他们可能会对加拿大枫木地板垂涎欲滴，或者好奇为什么前面的大厅看起来像一座歌剧院。但当他们瞥见辉腾的各个部件时，内部发生了什么是毫无疑问的，沿着传送带滚动等待工厂机器人和227名生产线工人的组装[来源:马库斯］．

它可能会成为未来的工厂——或者只不过是企业透明度的显著展示。

需要一些好的阅读建议吗?在堪萨斯城中央图书馆的停车场里找一些点子。

约翰·狄龙Flickr /视觉/盖蒂图片社

如果你想读《杀死一只知更鸟这本书是在堪萨斯市中央图书馆外的社区书架上找到的，你会感到既失望又兴奋。首先是脊柱书尺寸为25英尺乘9英尺(7.6米乘2.7米)。其次，超大的书脊装订不了真正的书。它和其他21本文学作品一起，构成了图书馆停车场的假门面。该建筑的设计师没有把车库藏在主楼后面，也没有采用标准的混凝土块，而是决定把2004年开放的车库保留在正前方和中心位置，让它成为图书馆体验的一部分。

项目团队还包括社区。堪萨斯城的居民建议把哪些书放在书架上，图书馆董事会将名单缩小到22部小说、非小说和诗歌作品，其中包括两卷专门讲述堪萨斯城故事的书。除了哈珀·李的杰作，你还能找到约瑟夫·海勒的《第二十二条军纪》、雷·布拉德伯里的《华氏451度》、雷切尔·卡森的《寂静的春天》、拉尔夫·埃里森的《隐形人》、查尔斯·狄更斯的《双城记》和e·b·怀特的《夏洛特的网》。当然，他们都是文学巨匠，现在他们的外形与他们的身材相当。

w·m·凯克天文台的斯巴鲁望远镜和双望远镜在夏威夷莫纳克亚山的云层之上凝视着周围的环境。有一天，我们可能会在月球上安装望远镜。

©Ed Darack/Science Faction/Corbis

光学望远镜提供了改变游戏规则的恒星、星云和系外行星的视角，需要的工程独创性就像水坝、隧道和桥梁一样多。例如，位于夏威夷莫纳克亚山顶的斯巴鲁望远镜的主镜直径为27英尺(8.2米)，重量超过25吨。支撑光学系统的结构和环绕整个系统的外壳在复杂性方面可与任何建筑相媲美。

传统望远镜的最大挑战之一是在不打碎镜子的情况下将镜子送到山顶。然后，一旦它设置好，天文学家必须不断调整系统，以考虑重力、湿度和其他环境条件造成的变形。液体镜子望远镜，如英属哥伦比亚大学的大型天顶望远镜(LZT)，消除了这些问题。LZT使用液体汞作为主镜，可以在现场倾倒，只要以稳定的速度旋转，就可以保持完美的抛物线形状。它可以反射75%的入射星光，而成本仅为望远镜的五分之一光学望远镜【来源:Dorminey］．

到目前为止，LZT保持着世界上最大的quicksilver-spinning望远镜的记录(它的孔径为6米/20英尺)，但印度、比利时和加拿大正在合作建造一个更大的模型——国际液体镜望远镜，它将在印度北部的Devasthal峰进行观星。

这张照片摄于2012年8月31日，俯瞰迪拜的朱美拉棕榈岛。

©Jumana el Heloueh/路透社/Corbis

在过去的十年里，迪拜城经历了惊人的发展，大部分城市集中在与波斯湾接壤的37英里(60公里)的海岸线上。不幸的是，所有的高层公寓，摩天大楼和酒店肩并肩站在岸边，几乎没有留下新的发展空间。为了解决这个小问题，政府支持的房地产开发商Nakheel Properties决定通过建造三个被称为棕榈岛的人造陆地来延伸迪拜海岸线。

你是如何完成这样的壮举的?你堆积成吨成吨的沙子和岩石，直到一个人工岛出现在海洋中。工人们挖走了超过30亿立方英尺的沙子构建朱美拉棕榈岛是三个岛屿中的第一个[来源:Dowdey］．但他们并没有简单地把这些东西堆成一个大土堆。相反，他们创造了一个棕榈树形状的群岛，树干长达1.24英里(2公里)，树冠由16片叶子组成，周围是新月形。他们使用GPS数据来确保该结构在整个施工过程中保持其对称性。

2013年，朱美拉棕榈岛仍然是世界上最大的人造岛屿——至少在它的同伴从海中升起之前是这样。建成后，德拉棕榈将更大，占地约18平方英里(47平方公里)，从波斯湾填海而来。

2011年4月26日，巴克敏斯特·富勒风格的墨尔本矩形体育场被拍到。

©本•霍斯金表示:/ Arcaid / Corbis

它的名字表明它是一个完全无趣的结构。毕竟，长方形体育场有什么奇怪或有趣的呢?但当你从澳大利亚的AAMI公园鸟瞰一下，你就知道为什么这个设计被誉为“下一代体育场馆”了。结构工程师学会］．最具特色的是屋顶，它的灵感来自于测地线穹顶美国工程师r·巴克明斯特·富勒的作品。要构建测地线系统，你需要将相互连接的多边形拼凑成一个球体。由此产生的结构很坚固，但使用的材料远远少于用传统建造方法建造的类似结构。

AAMI公园的屋顶实际上有几个测地线圆顶，像一个复杂的肥皂泡表面挤在一起。然而，这座体育场仍然比典型的悬臂结构少使用了50%的钢材。重大项目维多利亚］．它还含有大量的回收的建筑材料从屋顶收集雨水，并通过先进的楼宇自动化系统最大限度地减少电力消耗。当它在2010年5月开业时，它获得了建筑创新、结构工程卓越和环保建筑技术等多项奖项。但别指望听到环保人士的欢呼。体育场可容纳3万多名观众，为当地足球队和橄榄球队呐喊助威的场面可不止这些。

环球球馆，又名爱立信环球球馆，是世界上最大的球形建筑。

©Claudio Cassaro/Grand Tour/Grand Tour/Corbis

说到休闲活动，斯德哥尔摩的埃里克森环球体育场(Ericsson Globe)保持着多项记录。它的直径为361英尺(110米)，内部高度279英尺(85米)，体积为21,188,800立方英尺(60万立方米)，是世界上最大的球形结构。令人惊讶的是，它没花多长时间就变成了这样。工人们于1986年9月10日破土动工，大楼于1989年2月19日开业。这意味着整个建设过程只花了2.5年时间。

爱立信环球球场的规模使它不仅适合冰球比赛和现场娱乐。它还在世界上最大的教育模式中发挥着作用。你没听错。斯德哥尔摩大学的天文学系决定用遍布瑞典乡村的结构来描绘我们行星系统的适当规模。《环球报》是作为太阳，这就建立了模型的比例为1:20,000,000。所有的内行星都位于斯德哥尔摩的城市范围内，但外行星的范围在遥远的北方。例如，海王星位于Söderhamn，距离地球153英里(246公里)，是矮行星冥王星在186英里(300公里)以外的德尔斯博。每个模型都有一个托管机构，所以游客可以在太空中旅行而不会迷路。

2008年，中国中央电视台大楼建设过程中的镜头。首席建筑师Rem Koolhaas和Ole Scheeren设计了这座时髦的建筑。

©汤姆·福克斯/达拉斯晨报/Corbis

乍一看，中国中央电视台(CCTV)的总部就像从一个m.c Escher绘画。然而，这并不是无限循环和无止境楼梯的幻想。经过10年的设计、开发和近乎灾难的经历，这座建筑于2012年开放。2009年，毗邻的中央电视台大楼发生了一场火灾，差点让这个项目脱轨，但你无法让一座好的摩天大楼倒塌。今天，这个奇怪的结构随处可见北京与鸟巢和水立方这两个标志性的奥运场馆并立2008年奥运会作为中国作为一个国际超级大国充满活力的未来的象征。

荷兰建筑公司OMA在设计这栋大楼时表示，它是“一种废弃的摩天大楼类型的替代方案”，抛弃了传统的直背塔，采用了三维结构。这个环是通过连接顶部和底部的两个倾斜塔，用l型连接体形成的。一号塔有54层，高达768英尺(234米);二号塔有44层，高689英尺(210米)。悬挑悬臂向西摆动246英尺(75米)，向南摆动220英尺(67米)。

根据OMA的网站，建筑师从电视制作过程中获得灵感，这需要一个相互联系的活动循环。这可能是一种异想天开的解释，但关于这个结构有一点是正确的——它不是无聊的重播。

在这张拍摄于2006年8月1日的照片中，这座滚动的桥看起来相当乏味，但当船只需要通过运河时，它会拱形起来，卷曲成一个壮观的3d八边形。

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建造大型建筑并不是工程师们给人留下深刻印象的唯一方式。伦敦的“滚动桥”横跨39英尺(11.8米)，允许行人在大联合运河上行走。但它的创新设计远远弥补了它矮小的身材。这座桥由8个钢木部分铰接在一起，这样在完全伸展的情况下，它就能平躺。然后，在…的作用下液压活塞在美国，这些部分可以上升和旋转，让整个结构自行卷曲，就像一个药丸虫滚成球一样。当船只通过畅通无阻的运河时，这座桥就像一件雕塑一样矗立在岸边。

滚桥是托马斯·希瑟威克(Thomas Heatherwick)的创意，他还设计过其他古怪的建筑，比如2012年伦敦奥运会开幕式上燃烧的巨型坩埚和B of The Bang星爆雕塑。2008年，曼彻斯特市政府要求Heatherwick拆除B of the Bang，因为它一直在脱落尖刺。到目前为止，翻滚桥还没有出现过这样的危险。事实上，在2005年，它获得了结构钢设计奖，与法官指出这座桥是“为(帕丁顿盆地)开发地区增添的一个令人愉快的东西，当它处于‘滚动’状态时，就像达芬奇的素描一样。”