随着人类社会的发展，超高层建筑在全球范围内涌现，其中也出现了一批扭转式的建筑。扭转式的超高层建筑以其变化丰富的外形，开阔的建筑视野，得到了很多业主和建筑师的青睐。建筑师们在很多地方提出了类似的大胆创新结构。
扭转式的超高层建筑给城市景观增添了一道独特而优美的风景线，而当你在观赏其壮观的时候，是否有想过，在这些绚丽的外表背后，这些建筑的设计和建造是否存在不一样的科学原理和自然规律。
1扭转式建筑的定义
世界高层建筑与都市人居学会（CTBUH）中对扭转式建筑的定义为，建筑的楼面或者立面随着建筑高度旋转而变化，使得建筑立面显得更纤细、富有更多的变化和建筑视野更为开阔。
▲主要的扭转式超高层建筑（CTBUH）
通常对建筑体型进行一定的扭转，可以十分有效地减少建筑所受的风荷载，并且旋转不同的角度对减少风荷载的效果也不同。
▲扭转体型对风荷载的影响(Experimentalinvestigationofaerodynamicforcesandwindpressuresactingontallbuildingswithvariousunconventionalconfigurations)
从下图中可以看到，对于矩形形状的建筑，当外形沿高度扭转时，地震作用下的加速度及变形情况相差不大，但是风荷载下的加速度和变形可以得到有效控制。
▲扭转体型对风荷载下的加速度和位移的影响(Experimentalinvestigationofaerodynamicforcesandwindpressuresactingontallbuildingswithvariousunconventionalconfigurations)
下图为不同气动外形建筑的顺风向（蓝色）和横风向（红色）基底弯矩不同风向角下最大平均值和脉动值的对比情况。从图中可以看到，对矩形模型进行扭转处理后其平均和脉动风荷载都有不同程度地减少。以旋转60度对风荷载的减少效果最为明显，与矩形相比对横风向风荷载的减少超过60%。对建筑外形进行扭转处理将对超高层结构抗风起到很好地优化作用。
▲不同扭转体型的最大平均倾覆力矩系数的比较
▲不同扭转体型的最大脉动倾覆力矩系数的比较(Experimentalinvestigationofaerodynamicforcesandwindpressuresactingontallbuildingswithvariousunconventionalconfigurations)
2常见的扭转式建筑
达芬奇塔
最著名的扭转式摩天大楼不得不提到迪拜的“达芬奇塔”，最初是由意大利建筑师戴维·菲舍尔(DavidFisher)在年提出的，每个楼层都可以单独60度旋转，建筑物的形状每一秒都在变化，看起来非常科幻。
▲达芬奇塔
达芬奇旋转塔由一个中央混凝土核心用来容纳重要的静态设施，如电梯，楼梯，管道和其他设施。这是项目中唯一必须在现场建造的部分。为确保安全、成本效益和质量控制，每个楼层的12个独立单元都是在工厂预制的。每个单元都是独立的，包括所有必要的电气，管道和空调。单元连接在建筑物上，并被吊到塔顶。
▲达芬奇塔中的装配式的应用
整个建筑除了具体的核心外，都由预制的单元组成，包括地板，水管，空调和所有的装饰处理。由单独的楼层组成，结构合理灵活，抗震性能非常高。
▲达芬奇塔建造示意
这些由钢铁，铝，碳纤维等高品质现代材料制成的预制装置，通过现场“机械式”安装，这样施工时间短，使用工人少，从而降低了现场风险，并能节省50%的成本。
▲达芬奇塔
从宣称要建造一座有80层，高度米，集各种世界第一于一身的摩天大楼，到如今已经过去了大约十二年的时间，希望土豪迪拜这一次能够真的兑现。
南京江北新金融中心
建筑设计：PCPAECADI
结构设计：ECADI
▲南京江北新金融中心
建筑高19.85m，在平面上采用了“天圆地方”的概念，各层平面由底部的方形逐步变为顶部的圆形，且在立面上略有收进；在各层平面形状变化的同时，体型从底到顶整体逆时针扭转了0°,首层扭转角度最大，以上各层递减。
▲建筑平面随高度变化情况
“密柱框架-核心筒”结构体系。由于斜柱在竖向荷载作用会产生环向的水平分量，为提高结构整体性，在外框中设置了一道环带桁架。
▲结构组成
与常规的框架-核心筒结构相比，水平荷载作用下，受力、变形特征相似。由于斜柱的原因，在竖向荷载作用下的受力、变形特征与常规结构不同，是需要重点