109层巅峰,人类建筑挑战极限,最高建筑能攀多高?

109层巅峰,人类建筑挑战极限,最高建筑能攀多高?"/

这是一个复杂的问题,没有单一、确定的答案,因为它取决于多种因素。不过,我们可以从几个方面来探讨:
1. "技术极限:" "材料强度:" 建筑的极限高度首先受到所用材料强度(尤其是抗拉和抗压强度)的限制。目前的超高层建筑主要使用高强度混凝土和钢材。理论上,如果使用更先进的材料(如碳纤维复合材料、新型合金、工程木材等),建筑的高度可以突破现有极限。 "结构工程:" 如何设计和支撑巨大的垂直荷载、抵抗风荷载、地震作用以及温度变化引起的应力,都是结构工程师面临的挑战。计算、模拟和施工技术也必须跟上。 "施工能力:" 在极高高度上进行精确施工、材料运输、设备维护等都是巨大的技术难题。
2. "经济可行性:" "成本急剧上升:" 随着建筑高度的增加,材料成本、施工难度、安全风险、维护费用都会呈指数级增长。超出某个高度后,建造成本可能远超其带来的收益。 "经济需求:" 建造超高建筑通常是为了满足特定的经济或地标需求(如金融中心、酒店、总部大楼)。如果经济活动或市场需求不足以支撑高昂的建设成本,高度就不会无限拔高。
3. "环境因素:" "风效应:" 极高建筑会引发强烈的风

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哥贝克力石阵。

哥贝克力石阵建造于公元前9500年,它是人类建造的第一座寺庙,也是当时整个地球上最高建筑。虽然高度只有5-6米,但在随后的1500年里都没有别的建筑超过它。

人类在纪元前建造的最高的建筑是吉萨大金字塔,高146米,这个纪录一直保持了3881年。直到13世纪人类才又一次建造了更高的建筑,160米高的英国林肯大教堂,随后各种打破纪录的教堂不断诞生。法国在1889年建造了312米高的埃菲尔铁塔,40年后美国纽约帝国大厦完工。

有意思的是帝国大厦是人类建造的第一座能让你达到终端速度的建筑,也就是说如果你从帝国大厦楼顶跳下去,你的下坠速度会越来越快,空气阻力也越来越大。阻力大到一定程度时你会到达终端速度,停止加速,匀速落在地面上。

波兰在冷战期间建造的华沙电台广播塔也曾是世界上最高的建筑,它坐落在平原,周围没有高楼大厦,所以看起来格外震撼。由于1991年工人在替换塔体的拉索时操作失误,导致整个电塔倾斜倒塌,现在已经看不到了。

哈利法塔是截止到目前为止世界上最高的建筑,它是如此的高,以至于当你在塔底看完日落后还能搭乘电梯到塔顶再重新看一次完全相同的日落。由于沙特信奉伊斯兰教,教条中规定只有在太阳从地平线上消失后斋戒中的人才能开斋,所以迪拜伊斯兰事务和教法机构要求哈利法塔80层以上的人要等底层的人宣礼开斋2-3分钟后才能开始吃饭。

从年份和建筑高度的曲线上来看,人类建筑的高度呈指数级增长。那么理想状态下人类能建造的最高的建筑有多高?首先国内把混凝土按照不同的强度分为不同的等级,数字越大强度越高。比如C10意味着每平方米这种混凝土能承受10Mpa的压强,也就是说你可以在上面放一个1000吨重的重物,而不用担心把它压碎。

是不是感觉有点不可思议?目前最顶级的需要特殊养护的,混凝土强度可以达到C800,代表着它能够承受80000吨的重量。一立方C800的混凝土重约2.4吨,也就是说你可以在上面放置33000个这种规格的混凝土块,高度达到33000米。如果把它的形状变成锥形,甚至可以到100000米高。而普通民航客机的飞行高度,最高才12000米而已。

但是100000米依然不是人造建筑的极限,因为地球在不断旋转。如果我们在距离地球3.6万公里的同步轨道上建造一个平衡锤,用缆绳把它固定住,让它跟随地球旋转,那么缆绳会在离心力的影响下绷直,把绳子的另一头安装在建筑顶端,就可以减轻建筑底部受到的压力。用这种方法人类甚至可以造出无限高的建筑。

这种设想来源于太空电梯,一种低成本把载荷从地球运送到太空的解决方案。但目前人类还没有足够的能力把它建造出来。可能会有人问,既然造不出来现在想这些事情有什么意义?但只要你还在思考,就会遇到很多有趣的事情。就像你发现了这个视频,而我发现了你一样。

如果你还想知道为什么人类总是喜欢探索未知的事物,给你安利下b站《科学未解之谜》的系列纪录片,希望你可以从中找到答案。月球3号拍摄的月背图像,Luna 3's remarkable images of the far side.

发布于 2025-09-13 17:43
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