迪拜无限塔（Infinity Tower），又名卡延塔（Cayan Tower），是位于阿拉伯联合酋长国迪拜海滨区的一座标志性摩天大楼。它以其革命性的螺旋形外观和创新的结构设计闻名于世，代表了当代高层建筑在结构工程与技术开发领域的巅峰成就。
一、核心结构设计
无限塔最引人注目的特点是其整体呈90度螺旋状扭转的结构形态。这并非简单的装饰性外壳，而是其承重结构的本质特征。其结构体系可以概括为：
- 核心筒-外框架协同体系：塔楼采用钢筋混凝土核心筒作为主要的抗侧力与承重构件，承担大部分竖向荷载（重力）和水平荷载（风、地震）。核心筒内集中布置电梯、楼梯和设备管道。
- 螺旋排列的外围结构柱：与传统的垂直立柱不同，无限塔外围的承重柱随着楼层的升高，沿着螺旋形的几何路径精确地旋转布置。每一层的楼板边缘都与这些旋转的柱子相连，从而在视觉和结构上实现了整体的扭转形态。
- 悬挑楼板系统：楼板从核心筒向外悬挑，支撑在外围旋转的柱子上。通过精密的计算和设计，确保了在巨大扭转几何下，楼板的受力合理且不影响内部使用空间。
这种设计的关键在于，扭转是渐进的（每层旋转约1.2度，总计90度），且是结构本身固有的一部分，而非事后添加的幕墙效果。这使得建筑在承受迪拜强风和潜在地震力时，其动力特性与传统塔楼不同，螺旋形态有助于扰乱风流，减少风致振动。
二、关键技术开发与挑战
实现这一非凡设计，涉及多领域技术的深度开发与整合：
- 先进的参数化设计与建模：项目初期，设计团队（由SOM建筑设计事务所领衔）广泛应用了参数化建模工具（如基于CATIA或类似平台）。他们将建筑的几何形态、结构逻辑与性能要求（如采光、视野）关联起来，通过算法生成和优化每一层略有不同的平面和构件位置，确保设计的可建造性。
- 精密的结构分析与风工程：
- 风洞测试：在加拿大西安大略大学等机构进行了广泛的风洞试验，模拟迪拜的复杂风环境，以评估扭转形态对风压分布和建筑摆动的影响。结果表明，其螺旋形状能有效降低风涡脱落效应，从而减少风荷载。
- 抗震分析：进行了详细的动力响应分析，确保在罕见地震事件下的结构安全。结构的扭转刚度与延性需经过特殊考量。
- 施工技术与精度控制：
- 高精度测量与定位：这是最大的施工挑战之一。每一层的外围柱、楼板边缘和幕墙单元的坐标都在三维空间中发生旋转变化。项目依赖全球定位系统（GPS）、全站仪和激光扫描等先进测量技术，对每一构件进行毫米级的实时定位与校准。
- 爬模系统与混凝土技术：核心筒采用自动爬升模板系统快速施工。使用了高性能混凝土以确保强度和耐久性，应对海湾地区的严酷环境。
- 预制与模块化：部分构件如幕墙单元，尽可能采用预制，在现场进行精准安装，以提高效率和质量控制。
- 高性能幕墙系统：建筑的玻璃幕墙需要适应连续变化的曲面。开发了特殊尺寸和角度的单元式幕墙板块，它们像“像素”一样拼接覆盖在旋转的结构骨架上，既要保证防水、隔热性能，又要实现平滑的视觉曲线。
三、
迪拜无限塔（卡延塔）不仅是视觉奇观，更是一座结构工程的里程碑。它成功地将大胆的建筑理念转化为现实，其核心在于将“扭转”从美学概念深度整合到承重结构体系中。通过参数化设计、尖端的风工程研究、以及前所未有的施工精度控制等技术开发，SOM及其合作团队解决了随之而来的复杂挑战。这座塔楼证明了，通过跨学科协作和技术创新，当代工程可以突破传统形式的束缚，创造出既安全高效又极具表现力的建筑杰作，为未来高层建筑的设计开辟了新的可能性。
