楼层减震(高楼大厦左右摇晃，为何能屹立不倒？因为它有1000吨的镇楼神器)

Posted 2023-05-30

篇首语：花门楼前见秋草，岂能贫贱相看老。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了楼层减震(高楼大厦左右摇晃，为何能屹立不倒？因为它有1000吨的镇楼神器)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

楼层减震(高楼大厦左右摇晃，为何能屹立不倒？因为它有1000吨的镇楼神器)

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。

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。

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。

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。

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：

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”。

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。

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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