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抵御台风“烟花”的冲击,上海中心大厦重达1000吨的阻尼器是如何发挥作用的?

抵御台风“烟花”的冲击,上海中心大厦重达1000吨的阻尼器是如何发挥作用的?

打印 0条评论来源:中国青年报、中新网、新闻晨报视频、上海时刻等

7月25号,台风“烟花”进来势汹汹,给上海带来了强降雨和狂风,摩天大楼如何稳如泰山?在中国第一高楼之称的上海中心大厦上,堪称“镇楼神器”的阻尼器开始出现摆动,给摩天大楼进行减振。



据了解,“上海慧眼”灵感来源于《山海经》中的“烛龙之眼”。但这只是一个的装饰品而已,真正的阻尼器位于126层大楼顶部,距离地面584米,重达1000吨,在建筑受到风作用力摇晃时,阻尼器质量块的惯性会产生一个反作用力,产生反向摆动,为摩天大楼减振减摆。




上千吨的物体在大楼顶部会头重脚轻吗?


其实跟大楼的质量相比,这1000吨并不是什么严重问题。当狂风吹起来时,重物晃动对屋顶产生的拉力,由于离屋顶近,力臂较小所以拉力更大,减少大楼倾斜度。


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钟,而另一边的大楼已经摇摇欲坠了。。。


很厉害就是了,我们通过视频来看看这个“镇楼神器”到底是怎么动的?


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。


调谐质量阻尼器简称TMD,由质量块、弹簧与阻尼系统组成。既由将其振动频率调整至主结构频率附近,改变结构共振特性,提高结构的模态阻尼,以达到减振的作用。


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。上海中心大厦这个是属“调谐质量阻尼器”,全称为“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”,也称风阻尼器。


在上海,装有此种阻尼器的摩天大楼只有上海中心大厦和环球金融中心,它采用的电涡流技术以往用于磁悬浮等工程,这项技术系世界上首次用于风阻尼器,是我国首个自主研制开发的世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器,也是国际上首次将电涡流阻尼用于超高层建筑的风阻尼器。



位于上海中心126层的“上海慧眼”,是个重达1000吨的“超级巨无霸”,是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块。这是一种为了削减强风下高层晃动的专业工程装置:质量块和吊索构成一个巨型复摆,它与主体结构的共振,能消减大楼晃动。



上海中心大厦工作人员介绍,该阻尼器的极限摆幅可达到2米,可以削减强风下高层晃动,帮助超高层建筑保持楼体稳定和安全;可以令大厦内90%的人能感受到较大的舒适度。迄今为止,该阻尼器的摆动幅度还没有到达过极限状态。台风“安比”登陆上海时,上海中心大厦阻尼器摆动幅度为40至50厘米。所以,可以确定这次的6号台风烟花波及到了上海中心大厦。不过虽然在台风靠近的时候,阻尼器摆动幅度逐渐变大,但是这个对上海中心大厦的影响完全是没有的。


在此前,我国具有多次台风的影响,包括:台风“安比”、超强台风“利奇马”等都没有给大楼带来影响,根据介绍,这一个该阻尼器的极限摆幅可达到2米。自2016年启用以来,上海中心大厦的阻尼器的摆动幅度还没有到达过极限状态。据悉,2019年8月,台风“利奇马”影响期间,阻尼器单边摆幅超过50厘米,瞬时峰值一度达到了70厘米。


除了拥有先进的电涡流摆式调谐质量阻尼器之外,上海中心大厦之所以的稳如泰山的原因还有一个,那就是它独特的外形,每升高一层,就会扭曲近1度,而这样的构形也能够对抵御台风影响起到一定帮助。



(编辑:奚雅青)


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[责任编辑:Susan]

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