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高楼如何抗台风

录入者:15959541500  人气指数: 次  发布时间:2020年06月05日

不知道们有没有关心,每次台风登入,上海的这些高楼们是如何抵挡这些毁天灭地的自然灾害的呢?

众所周知啊,上海的这些摩天高楼们由于结构的影响,它们在台风来临的时候是非常危险的,高空中台风呼啸,而摩天大楼大概只能在台风中瑟瑟发抖了。

可是这些摩天高楼却总能在台风中全身而退。

其实吧,这些大楼在设计之初就早就考虑到了类似台风或是地震这样不可避免的自然灾害了。

它们在大楼里安装了一个叫做阻尼器的防台风神器,上海第一高楼上海中心大厦就安装了一个我国自主研发的电涡流摆式调谐质量阻尼器——“ 上海慧眼 ”。

别说这个“ 上海慧眼 ”长得挺好看的。。。

它被安装在大厦的第 126 层,由吊索、质量块、阻尼系统和主体结构保护系统四个部分组成,足足有 1000 多吨重。

那么这个“ 上海慧眼 ”是怎么抵御台风的呢?

其实原理很简单:当强风来袭时,阻尼器的质量块由于惯性会产生一个反作用力,使得阻尼器在建筑受到风作用力摇晃时,发生反向摆动,从而起到减振作用。

下图模拟了带阻尼器的大楼和没带阻尼器的

下面两个积木建的大楼,一个是安装了微型阻尼器的,一个则没有。

当地震或是台风来临的时候,安装了阻尼器的积木大楼稳如老狗,而另一边的大楼已经摇摇欲坠了。

如果还不明白,我们再举个例子,台风中的大楼就像一艘遇上了巨浪的小船,当巨浪从一侧来袭,船上的人就会朝小船晃动的反方向移动,来抵消巨浪的冲击力,取得平衡。

小船就是大楼,而阻尼器的作用就是船上的人。

而这次“ 利奇马 ”的来袭,上海中心大厦的阻尼器也开始了工作,这次的超强台风让“上海慧眼 ”的摆幅大约在 50 厘米左右。(上海慧眼的极限摆幅在 2 米左右)

而阻尼器这样的装置,在沿海城市的摩天大楼中都有安装。

2004 年建成的台北 101 大厦也同样在 87 层和 91 层之间安装了一个重达 662 吨的风阻尼球。而这个阻尼球也是第一个提供参观的阻尼器。

整个球体由 8 组 90mm 直径的高强度钢索,透过支架托住球体质量块的下半部。透过支架托住球体质量块的下半部,将 660 吨的阻尼器悬挂起来。

而它的作用和“ 上海慧眼 ”大同小异,同样也是在台风来临的时候,为大楼提供一个反向的作用力,让大楼能在大风中保持住平衡。

而广州的第一高楼“小蛮腰”广州塔也同样安装了类似阻尼器的装置。

不过广州塔的处理方案明显更加聪明:与其让这块几百吨重的阻尼器就这么闲着,那不如把阻尼器做成一个消防水箱。

在广州塔顶层的安装了两个各 540 吨容量的铁质消防水箱,水箱下面装有轨道并带有控制装置。

水箱平时当阻尼器用,当塔身晃动时,水箱受计算机控制向反方向滑动以消除塔身的晃动。

而一旦建筑发生了火灾,在外部消防无法到位时,这两个水箱可便可以承担两个小时的喷淋灭火任务,毕竟里面足足装了 540 吨的水。。。

运用非常简单的原理制造出来的阻尼器,却成了摩天大楼们应对台风以及地震时的秘密武器。

有时候简单粗暴才是最好的解决方案吧,比如体重就是你应对台风的最好武器。