抗震性能最好的建筑结构(深圳赛格又晃了揭秘超高建筑：抗震防晃，那个低调不显眼的神器)

Posted 2023-05-27

篇首语：不塞不流，不止不行。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了抗震性能最好的建筑结构(深圳赛格又晃了揭秘超高建筑：抗震防晃，那个低调不显眼的神器)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

抗震性能最好的建筑结构(深圳赛格又晃了揭秘超高建筑：抗震防晃，那个低调不显眼的神器)

赛格又晃了？该如何防范，值得大家深思

是的，继5月18日的晃动后，5月19日的深圳赛格大厦，又出现晃动了！

专家们，从昨天（5月18日），晃动发生后，就已第一时间对大楼的安全，进行了全面检测与排查。真正导致赛格大楼晃动的原因，等待官方通报为准！

而趁着这个契机，我们一起深度科普、简要剖析一下：

建筑结构设计师们，是如何让那些超高层建筑，当遭遇不期而遇的应力、或无可避免的外界因素，导致其自身发生抖动时，最大程度地保全自己。

那些看似不显眼的角色，或许会在这些外界干扰抵达的时候，会给鹤立群楼的高层建筑，将风险与损伤降至最低。

今天重点聊一聊的防抖第一法宝——阻尼器

当超高层建筑，因地震、或突而奇来的的干扰，比如强风，都很有可能会出现：大幅度相对运动——摇摆振动！

导致大楼震动这个问题的发生，有时候，你还真无法彻底、完全避免，比如一场地震、又可能是一阵怪风，又或者是隔壁工地轰轰不停地打桩施工，还有可能是地底下呼啸而过的地铁，甚至还有可能楼内某小哥货架突然轰轰摔倒导致的共振.......

当这些意外发生的时候，那大楼该怎么去保全自己？跑是应该的，但也别过于慌张，科学上，是有办法的，这个神器叫做抗振阻尼！

阻尼，也算是一个物理学的专业术语，英文叫damping，其代表的物理意义，就是让力的发生衰减，让运动中的能量耗散。

用大白话来理解：就是阻止你继续运动的反力，阻尼力也叫减震力！它和促使物体运动的作用力，相除的比值，被称为阻尼系数。因此,材料的阻尼系数越大,意味着其减震效果或阻尼效果越好。

用图来形象表达其工作原理（如上图）：利用带一定质量的粘滞性物体，去衰减高层建筑，特定方向的振动幅度。这个装置，就叫阻尼器，它在我们日常中可能极不显眼，有可能是楼顶放满水的水箱、水池，也有可能是像上图那样悬吊的“大铁块”式定海神器。

从专业的角度，又分为：调谐质量阻尼、速度相关性阻尼、位移相关型阻尼和位移速度相关阻尼。就是想着各种法子，去防止建筑在外力作用下，不得不发生振动的时候，尽可能把各种方向的震动与位移，减到幅度最低。

超高建筑中，它一般存在于哪里？

而在类似于赛格大楼，这样的钢框架结构的高层建筑，在最新的设计规范中，一般结构设计师都会要求：将调谐质量阻尼器，安装在高层建筑结构顶部。

比如，国内第一个使用悬吊式调谐质块阻尼器的超高层建筑，是我国台湾省台北市的101大厦。作为台湾地区，地标性的建筑，它完工于2003年，高度为508米。在高楼顶部中心，就装载了世界最大的风阻尼器，外观是金色球体，直径达5.5米，重680吨。此阻尼器，不仅为全球最大，也是全球唯一显露在外，供游客参观的。

而其他大多数呢？大多数都不会显山露水的！比如，上海最著名的地标建筑——上海环球金融中心，同样也采用了类似的防风抗震的解决方案。它在自己的第90层(约395米处)，用钢索悬吊着两个，每一个重达150吨的配重物体。

一旦强风来袭的时候，该装置会利用传感器，测算出风力大小和建筑物的摇晃程度，然后智能地控制着弹簧、液压装置，实现对配重物体反方向运动，从而控制减缓建筑物的摇晃程度。

相比这些好看先进的比较土豪的做法，也有些大楼就设计得比较实用了！比如，深圳的地王大厦和广州标的建筑“广州塔”，都是在高层楼顶位置，放置了一大缸的水池，来实现阻尼器功能（TLD），特别是抗风和摇摆晃动方面，你可别小瞧它的作用，往往会给你意外惊喜。就算是地震来袭，用了这一措施的高层建筑，比那些没用的，科学实验数据表明：建筑的移动角位移会减少50%，移动摆到的角加速度也会硬生生把它降低30%！

所以，在高层建筑办公和居住的你，也千万别害怕大楼会摇晃！特别是如今的建筑设计，对超过一定高度的地标性建筑，也有着无比严格的设计规范。唯一可惜的是，这些考虑比较周全的新设计规范，大多数都是在2000年之后，才被设计师们重点研究与重视。

但就算没有硬性指标的要求，比如深圳早期的第一高楼——地王大厦，虽竣工于1996年，但也出乎大家意料地，提前考虑了这个因素，并结合了消防水池和高层泳池的两个实用性角度出发，巧妙地实现了类似的阻尼器功能。

赛格大楼，它的阻尼神器，失效了么？

作为世界上最高的钢管砼结构建筑，光用钢量，就足足22905吨，这种新颖的设计，在当时来说，确实对设计和施工来说，是一次很重大的考验。且它竣工的时间点是1999年，换言之，很有可能，如今应用最广泛的阻尼器设计技术，有可能没直接应用于设计方案中去。

所以，在抗震防风方面，在结构设计时，会不会没考虑那么周全？

特别是赛格大楼抖动门发生后，一篇名为《深圳赛格广场建设项目评析》的硕士学士论文的曝出！早在20年前，这位名金典琦的研究生，就针对了该大厦，围绕着它的建设流程进行一次复盘。这一论文中，提及的一个很重要的细节：施工图滞后，也造成了边设计边施工的现象。

这一情况，最严重的一次，也出现在大楼顶部的天线实际安装方面，当施工不久后，人们才发现大楼的天线摇摆剧烈。施工和设计单位，才急急忙忙“补锅”——重新计算相关能引发共振的参数，才重新调整安装，做了局部修改......

如今再结合这第一高的钢管结构建筑之名，很难彻底打消人们对大楼在设计、施工方面所存在的顾虑。

不过，大家也不必过于担心，超高层建筑，对于我国来说，也不是什么新鲜事物了！并且，针对于不同地区不同的高楼，早已有过各种的风洞试验，模拟出不同的风力环境，从而获得相应的数值标准。比如，大家比较关心的风荷载、抗风设计，也有严格的设计规范与要求。

这次，专家的介入，也会给它重新做一次深入的体检，找出可能存在的薄弱环节，针对早些年没有考虑到的特殊风况一一填补加强。

从这个角度来看，这次轰动全国的“大楼晃动门”，并不见得就是坏事！大家也会重新对过往早期建设的大楼的安全性问题，进行一次筛查与摸底，再结合最新的技术，把科学、安全补救措施一一装载到这些存在风险问题的建筑中去！

从这个角度来看，这些小小阻尼器，或许有很大的意义。