世界第一高楼为啥不倒(高楼大厦左右摇晃)

我们的城市开始有了越来越多的高楼大厦,同时也遇到了一些问题,高度越高,受风力的影响越大。目前中国的第一高楼是上海中心大厦,高度为632米,同时它也是世界第二的高楼。在大风天气下,上海中心大厦的晃动幅度能达到1米,里面的住户能明显感受到晃动。那么这么晃动的楼真的安全吗?它是如何抵抗台风的?

世界第一高楼为啥不倒(高楼大厦左右摇晃)(1)

世界上第一高楼是什么?是迪拜的哈利法塔。这座828米高楼以绝对的优势占据着世界第一的位置。那世界第二高楼是什么?正是上海中心大厦。上海是台风登陆的热门地点,超高层摩天大楼如何在台风天屹立不倒,里面的阻尼器功不可没。

世界第一高楼为啥不倒(高楼大厦左右摇晃)(2)

传统建筑楼层较低,一般只需要提升整体的结构强度和刚度就可以抵抗大风或者震动。但是楼层越建越高,传统抗风抗震的一些弊端开始显现,不再是那么好用了。因此就迫切地需要一种新型的、更有效的抗震抗风设计,因此阻尼器诞生了。

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阻尼器,是以提供运动的阻力,耗减运动能量的装置。打个比方说,大风向你吹过来,如果你顺着风跑,就会觉得很轻松,如果站着不动,就会感到巨大的阻力。建筑物在风中,就像是站着不能动的人,正面抗衡风力,对建筑物的压力会非常大,如果能够随风晃动,反而能卸掉一些风力。

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阻尼器是专业的工程装置,不光能够削减强风地震引起的楼层晃动,也能帮高层建筑物保持安全和稳定。航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器)来减振消能。

上个世纪70年代,人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中,其发展十分迅速。阻尼器种类繁多,多为调谐质量阻尼器、粘滞阻尼器和调谐液体阻尼器等。

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上海中心大厦在距离地面584米,位于126层的大楼顶部安装了一个重达1000吨的调谐质量阻尼器,这种阻尼器的在高楼抗风表现中有明显的优势,原理解释起来比较抽象,我们同样用一个动图来表现:

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在模型旗杆晃动的时候,杆顶有重物的旗杆,晃动幅度明显较小,相对于没有重物的旗杆要稳定得多。你可以把旗杆想像成上海中心大厦,而重物就是这个阻尼器。1000吨的上海中心大厦的阻尼器有个艺名叫做上海慧眼,有机会可以去参观一下,这就是它的“定海神针”,“镇楼神器”。

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台湾省的101大楼也有个开放式的阻尼器,重达660吨,看起来非常直观。

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在台风或者地震来临的时候,高楼配置的传感器探测到了风力大小和建筑物的摇晃程度,此时会有计算机进行精密的计算,再通过液压装置、弹簧等设备控制配重物朝着反方向进行运动。大风从南方刮来的时候,巨型配重物同时也向南方摆动,这就产生了一种与风力反方向的作用力,从而抵消掉原来巨大的动能。这种装置能将大厦原有的晃动幅度降低40%左右,让一般大风无法撼动,同时也保护了大厦的整体强度。

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#深圳华强北72层高楼晃动 人员逃离##全能创作家##赛格大厦未安装阻尼器#

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