1929年出生的美籍建筑师F.卡恩为了解决高层建筑的关键性抗风结构问题，提出了束筒结构体系的概念并将其付诸实践。威利斯大厦即是束筒结构体系的典范之作。整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构，离地面越远剪力越小，使得大厦顶部由风压引起的振动明显减轻。设计风压为305千克力/平方米，允许的位移（振动时允许产生的振幅）为建筑总高度的1/500，即900毫米。然而，建成后最大风速时实测位移仅为460毫米。
威利斯大厦的塔楼宽度相同，但高度不一，这使得整个建筑拥有独特而变化的外观。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区，既美观又实用。大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护，形成了其外形逐渐上收的特点。从1～50层，建筑为9个宽度为23.86米的方形筒组成的正方形平面；从51～66层截去一对对角方筒单元；67～90层再截去另一对对角方筒单元，形成十字形；从91～110层，两个方筒单元直升到顶。这种设计不仅有效减小了风压，还为建筑外部造型带来了变化的效果。
西尔斯大厦顶部的设计风压为3千帕，容许位移为建筑物高度的1/500，即90厘米。然而，在最大风速下的实测位移仅为46厘米。这充分展示了束筒结构体系在解决高层建筑抗风结构问题上的卓越效果。
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回答时间：2025-03-21 22:00
