請問如何知道東方明珠有多重?


問下做結構的荷載多大


謝邀~

不知道


蓸沖那個年代都能稱出大家的重量,現在運用這麼高科技手段,還算不出 東方明珠的重量?

用BIM把所有建築工程材料實物量扒出來,分別乘以相應的材料比重後進行匯總,這麼簡單的問題,蓸沖早就教過咱們。


謝邀,下面的查詢的資料,順便普及一下東方明珠的一路坎坷。

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江歡成

東方明珠總設計師

突破「煙囪+糖葫蘆」

1986年,我是華東建築設計院(以下簡稱華東院)的工程師。當時我們接到任務,要在浦東建造一座電視塔作為城市地標,設計的要求非常高,必須突出這樣幾個特色:國際風範、騰飛寓意、與眾不同。

要「與眾不同」特別難。我們此前參觀了武漢塔、北京塔、天津塔,它們都有一個共同點,就是底下一個單筒體,上面是塔樓。有人評價說,這就是「煙囪+糖葫蘆」組合。平心而論,電視塔建造成這種形狀,也是合理的。

有人說,造型新穎很簡單,塔樓上做些雕刻,比如北京的電視塔,就雕刻了天壇和宮燈。但我認為,這樣做放大之後,效果仍然沒變,如果上海也這樣造塔,我閉上眼就能想像出,它大致是什麼樣子。

突破,不能僅僅是局部細節上的裝飾。於是我給設計組提出建議,能不能從結構上、骨架上進行根本性的創新。1986年1月,我開始收集資料,特別是學習了加拿大設計的阿布扎比電視塔。9月,我畫了一個多筒體方案,電視塔不再是單筒體,側立面看過去,幾根筆直的柱子合在一起。我把草圖拿給設計院建築師凌本立看。

凌本立這個人特別喜歡球體,他在我的草稿紙上加了好多圓球。但當時只是畫了一串球而已,具體怎麼把球珠融合到塔的設計上,並沒有細想。開幾次會後,我畫了功能立面,草擬了任務書,作為創作基礎。

在項祖荃院長領導下,幾十位建築師一起參與方案,方鑒泉、蔡鎮鈺、張乾源、張耀曾、凌本立、張秀林、管式勤、陳夢駒等都親身參與,還有才華橫溢的年輕建築師如黃勤男、張俊傑、崔中芳等等。結構工種,就我一人。所以我一直說,東方明珠是華東院集體智慧的結晶,功勞不能算在我一人頭上。

當時還有孟建民博士,他被「關」在華東院乍浦路的一間工房裡,一個人苦想三天,設計圖始終無從突破,正在苦惱時,我去看他。我伸出3根手指,意思是3個筒體。孟建民喜出望外,於是便有了最初3個筒體的方案。

但是孟建民的造型構思,是蘆笙。一叢竹子從地下長出,節節高升,由12根變成6根,變成3根,變成1根。他手繪的功夫很好,塔一畫出來,看的人都覺得有味道。這便是有3個筒體、3個塔樓的「東方蘆笙」(見圖三)。

凌本立看了方案以後,把3個塔樓改成3個球體(見圖四),後來方案又進一步,把下面多個豎向的筒體改成3根斜撐(見圖五)。其實3根斜撐,在另一位設計師管式勤的方案里也有。幾個人的方案細節上有諸多相似。東方明珠就是如此一步步演變而來。每個人的貢獻都不能忘記。

明珠差點夭折

1988年,華東院一共設計了5個不同方案,分別命名為:飛向未來(見圖六)、申(見圖七)、躍上穹隆(見圖八)、白玉蘭(見圖九)、東方明珠(見圖十)。連同民用院4個方案、廣電院3個方案,總計12個方案,一起送到廣電局岳陽路的聲像室,由局內幹部進行第一輪評選,據說當時意見就一面倒,傾向東方明珠。

但過了幾天又傳來消息,許多人傾向其他方案。主要是因為東方明珠建造難度太大。甚至有專家認為,以中國當時的建造水平,想造一座如同東方明珠一般的塔,根本不可能。

一是球體不利於工藝設置,二是斜撐結構上海此前從未做過,施工單位沒把握。在東方明珠高塔天線部分,我們還設計了一個太空艙,想法非常有創意,它既是遊客的觀光平台,又方便專業人員維修天線。但同樣,因為施工難度,許多專家猶豫了。

我十分著急,不僅僅是為了方案能中標,更擔心上海又建一座與武漢塔、天津塔、北京塔雷同的作品,那它就難以成為上海地標。於是我向施工單位解釋,東方明珠的「斜撐」結構,可以採取兩種做法,後來施工單位果然選用了其中一種,他們成為了斜撐結構的開拓者。我也向工藝專家彙報球體的情況,我還以人民來信的方式,給當時的市長朱鎔基與副市長倪天增寫信,闡釋電視塔造型對城市意義重大。

籌建小組舉棋不定,邀請同濟大學教授、國內建塔專家王肇民,聽聽他對12個方案的意見。王肇民說,「飛向未來」方案與基輔電視塔很像,「浦江之星」方案與東柏林電視塔雷同,「東方彩虹」方案與法蘭克福電視塔很像,它們首先被排除。

王肇民也非常關注「東方明珠」這個方案,但他同樣說出了自己的顧慮,三根柱子柱徑是否能承受高塔的重量,而按「斜撐」方式來造確實難度很大。此後,幾乎每一次評審會議,大家都重複認為「東方明珠」造型新穎,只是建造難度太大。

直到後來,時任上海市廣播電視局局長龔學平說了一句關鍵的話:「上海得有敢想敢做的勁頭。上海要建的這座塔,是一座超常規的、100年後都不會後悔的塔。」大家也都認為,不能因為建造難度大就否決一個好方案。

吳良鏞院士當時是建築專家組副組長,他引用了一句古詩:大珠小珠落玉盤。塔身上共有11個球,地面上還散落著4個小球,與白居易的「琵琶行」意境十分貼切,大眾喜聞樂見。這句點評,為東方明珠起到了畫龍點睛的作用。

其實,華東院的張秀林早說過類似的話,不過他當時名氣不響,沒引起共鳴。實話說,我們設計構思時,並未想到這一美妙的寓意,起碼凌本立就不贊同,他認為「琵琶行」描寫的是歌女,太苦了。方案的名字一度考慮過「海上明珠」之類。

1989年3月,上海市委常委舉行的一次擴大會議上,東方明珠方案最後確立。

「澆到我身上來」

1991年8月27日,我率領30人小組進駐現場。工地就搭在旁邊的豐和路,我在門口立了一塊大牌子:「上海騰飛標誌,世界建築豐碑。」這樣還不滿足,我又在設計室的牆上,掛上埃菲爾鐵塔、自由女神像、金門大橋、悉尼歌劇院的圖片,這些是我們的趕超目標。

我住在浦西,需要每天騎車上班,擠輪渡。當時工作條件很差,每天早上,圖板上就是一層灰塵。同事花炳燦的檯子下,竟踩出了一個坑。那時候還沒有計算機製圖,為了畫出百米直徑的圓形平面,胡蓉趴在大圖板上,用鐵道設計用的鉛尺畫圖。倪天增副市長到設計室來看我們時,說了這樣一句話:「草窩裡飛出金鳳凰!」

當時的設計費不多,偌大的工程,三年中,大概每月總共200元,後來反映到有關領導那裡,又加了筆錢和現場獎勵金,採用計時計件獎勵,比如一張2號圖加3元。

建造時各種難題不斷。比如打樁,每根樁必須承重250噸。部分方樁質量不行,中間有垃圾甚至空洞、裂紋。交涉一次後,不見效果。後來電視台攝製組把這些劣制方柱的情況都錄下來。上海重大工程辦公室的趙翠書帶隊,到混凝土總廠約見相關負責人。據說看完電視台拍攝的錄像,廠長誠懇檢討。之後,不合格的方樁被集中銷毀,以後生產的方樁,真的再沒出過任何問題。

在浦東當時的爛泥地上,將419根方樁精確打入地下十幾米深,談何容易。當時是葉可明總工程師提出了一個開創性舉措:把整個工地往下開挖5米,水平面整體下降5米。這樣,原來十多米深的方樁,現在只用打入10米不到,這使得工程進度大大加快。只花了3個月,東方明珠的打樁任務全部完成。

施工的質量,還取決於監理們對細節的一絲不苟。有一次,水泥攪拌車已經到了,監理人員依然在檢查鋼筋。一些工人等不及就要把水泥澆進去。一位監理師傅直接跳進泥池阻止說:「你們再澆,就澆到我身上來!」工人們只好停下,等他檢查完。

邊造邊改難上加難

幾大難題里,最難的就是那3根斜撐。直徑7米,長100米,呈60°角,托起建築。如此巨大的混凝土筒體,在當時世界建築史上還是頭一回,這也是很多專家鍾情於東方明珠卻不敢選擇它的重要原因。

1992年4月,建塔的相關人員一起訪問歐洲,實地參觀國外先進的電視塔。到巴黎時,上海傳來一個壞消息,說混凝土掛漿,導致一根斜撐變形。後來得知這可能是誤傳。但混凝土掛漿,確實是常常發生的事情,屬「難題中的難題」。要讓這3根龐然巨物不掛漿,建築界都視作「不可能完成的任務」。

考察團那天被安排參觀埃菲爾鐵塔,葉可明從埃菲爾鐵塔中獲得靈感,終於想出新的辦法。不過這個辦法需要追加300萬元人民幣。靠貸款建造的東方明珠,每一分錢都是算好的,追加300萬元,似乎不太可能。但斜撐對東方明珠實在太重要了。還好,後來得到了特批。

另外讓人意想不到的是,建築方案中途一般不能有太大改動,可東方明珠為了精益求精,動過兩次手術。

第一次大改動是東方明珠下面的大圓球,原設計方案是距離地面58米。那時,從對岸外灘眺望已經建好的圓柱直筒,總覺得有些低,有人提議,有沒有可能把這個大球的位置提高10米。我經過仔細計算,在不影響結構的情況下,把大球提升到離地68米。調高下球體後,增加了下部空間,又讓建築視線上拔高了許多,顯得修長。

第二個手術是改動太空艙,也就是頂層的小圓球。當時小圓球直徑只有13.8米,與其他幾個大球比,不太成比例。有沒有可能增加直徑?但直徑每增加1米,都要擴增幾噸重量,如果球體支撐不住掉下來,後果不堪設想。最後,我算出最多可以擴充到16米。現在「大珠小珠落玉盤」,顯得更加勻稱。

1994年,工程接近完工,又發現台階有問題。東方明珠需要滿足每天不少於1萬人的接待量,入口的階梯必須寬,走起來不擁擠,看起來才大氣。當時工程隊的負責人愁眉苦臉地問:「已經鋪好了怎麼辦?」狠狠心,還是全部敲掉。我趕緊修改圖紙,踏步從38米拓寬到68米,前面的直行走廊改為巨大的圓形廣場。這讓東方明珠日接待量達到36000人時,依然應付自如。

還有很多遺憾

不過,我還有很多遺憾。

第一個遺憾,是倪天增副市長1992年逝世,沒有看到造好的東方明珠。這裡有一個小故事。當初觀察東方明珠的模型,倪市長就覺得塔有點傾斜。從某個角度看,當2根斜撐重合在一起,視覺上會覺得塔往下倒,這純屬錯覺。但沒想到東方明珠造完以後,連國際友人都提出懷疑,甚至說:「出大事了!東方明珠施工錯了!球體偏了!」

後來還是趙啟正同志幫我們解圍,他說從不同角度看,東方明珠都不一樣:「這是變化的美,猶如斗轉星移。」10多年以後,有一次我在開會時碰到他,又提起這件事,說他點評得好。靈機一動,我拿出自己的名片,讓趙啟正同志把這句話寫下來。他立即答應,還標明:「趙啟正1994年如是說。」

塔身的5個小球,現在沒有用起來。我們原本的設計,是做5個空中旅館,每個球4個房間。因為安全考慮,後來關閉。我們還考慮過在斜撐上,設計觀光纜車,最後限於時間和資金問題也放棄了。

沒有實現的設計其實有不少。而我最大的遺憾是:東方明珠之後的很長一段時間,中國的許多地標建築都不是由中國人自己造的。我一直覺得中國人的設計能力不比老外差。

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250噸x419=104750噸,該重量包含了整個地下部分結構重量及上部塔樓重量,故整個東方明珠塔的最大重量不超過10w噸。


以上圖文數據引自:

施衛星,朱伯龍,邢國娟. 上海東方明珠廣播電視塔抗震性能試驗研究[J]. 特種結構,1995,(01):39-43+4.

根據論文中描述,採用人工質量模型,根據試驗模型與原型結構的質量相似係數、模型質量及附加質量,可計算得到原型結構質量為:79390681 kg ??

是否考慮維護結構質量未可知。

又:

引自:

朱敦裕. 東方明珠廣播電視塔基礎施工[J]. 上海建設科技,1994,(01):20-21+37.

單樁承載力按2500kN考慮計算的話,383根樁承載力總計:957500 kN≈95750000 kg,除自重外尚包括樓層活荷載,純為估算。


東方明珠是江歡成院士親手設計的,裡面有很多故事,重量可以找到詳細工程預算書,各種材料的清單,然後就能計算出來。


謝邀請,順帶自己學習了一下,東方明珠總重12.54萬噸,比埃菲爾鐵塔重了5萬噸(畢竟主要是混凝土結構),下球體六百噸,上球體八百噸,太空艙五十噸。

另外大學時教理論力學老師的導師就是做設計東方明珠塔的,說他導師每次颱風來的時候都睡不好


看圖紙,算一下量


謝邀,不誤人子弟,要大量參考設計文獻的,不知道啦!


謝邀,建個膜


謝邀。

很簡單。

可以找設計院的概預算專業,他們都有材料表(主體結構部分,建築部分,裝修部分,設備部分)。找他們要詳細的清單,統計即可。


東方明珠造型奇特,無法按普通建築估算。最簡單應該是問當時的結構設計師(江歡成院士)或查詢設計資料,結構師設計基礎時都會考慮上部自重。


這個真心不清楚,sorry!


謝邀,不知道,不誤人子弟啦。


謝邀。得到設計圖紙後,利用BIM技術,用Revit軟體在電腦中對塔身整體進行三維建模,並對各部分材質進行參數定義。利用明細表可對所用材料進行統計並得出近似重量。


根據結構尺寸,材料進行估算,精確的重量只有設計的人才知道


1.通過結構模型對構件自重的數據統計能知道個大概。

2.通過比較精細化的BIM模型來統計各種數據。

3.施工方也會有各種材料用量的統計數據。

2和3之間比較一下應該能得出一個比較接近真實值的範圍。


不知道。是個院士設計的。沒有公開的資料


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