摩天大楼的“定海神针”——“阻尼器”

外界关于赛格大厦未安装“阻尼器”的疑问,赛格集团内部人士向记者表示,赛格大厦建设的时间较早,当时的结构设计是不需要阻尼器的,目前专家建议安装阻尼器,但最终的方案还未出来。

 

那么“阻尼器”到底是什么呢?是怎么维持摩天大楼的稳定性呢?

 

风阻尼器一般都被人们认为是“定楼神珠”,现在大部分的摩天大楼都已经安装了风阻尼器,因为这样可以有效的减少大风来临时摩天大楼的晃动,不但可以减少台风对摩天大楼的损害,还能够让住户在住宿的过程当中感受不到太大的。绝大部分的风气都是用几百上千吨的大铁块来组成,而台北101大厦的风阻尼器,整体呈球形,外表为金黄色,看起来非常美丽。上海中心大厦也安装了风阻尼器——上海慧眼,其总质量高达1000吨,安装在第125和126层(583米)。当大风来临的时候,风阻尼器的传感器就会感应大楼的晃动,然后就会对整个装置进行控制,用配重的晃动来降低建筑物的摇晃。工作原理:阻尼器的主要部分是由钢索悬吊的两个各重约150吨的配重物体,悬挂在90层(395米处)。当强风来袭时,该装置使用传感器来探测风力大小和建筑物的摇晃程度,并通过计算机经由弹簧、液压装置来控制配重物体向反方向运动,从而降低建筑物的摇晃程度。其运作原理就像身处摇晃小船上的人,将身体朝小船晃动的反方向移动,来取得平衡。如果强风从北面刮来,配重物就好比一个巨大的“钟摆”摆向北面,使风阻尼器会产生一种与风向相反的力量,从而化解建筑物的摇晃程度,抵消强风对建筑物的影响。使用了这一装置之后,能把强风加在建筑物上的加速度降低40%左右,这样一来,即使遭受强风袭击,建筑内的人也基本感觉不到建筑物的摇晃。另外,风阻尼器也可以降低强震对建筑物、尤其是建筑物顶部的冲击。

 

其实一些“摩天高楼”在受到一定风力的影响出现轻微晃动是比较正常的。高层楼宇晃动的原因是风的侧向力造成的,如混凝土电视塔的顶端在一般风力的作用下都会有1米幅度的晃动,高层楼宇结构设计的关键点就是侧向力(含地震)问题。

 

对于框架结构主体的高层建筑而言,这种摇晃引起的前后左右偏移随层高的加大而增大。

 

建筑允许一定程度的晃动可以使建筑抵抗对外力的破坏作用的能力大大增强。

 

是不是高楼都要装阻尼器?

 

既然阻尼器可以削减大楼晃动,是不是超高层建筑都要装?专家表示,超高层抗风抗震主要依靠大楼结构和外形设计,需要“自身硬”。阻尼器的作用更像是“锦上添花”,一方面削减晃动,优化体验、提高大楼品质;另一方面,增加结构的耐久性。根据我国相关规范,并没有强制大楼安装阻尼器。

 

世界上不少著名的超级高楼,都安装了阻尼器,类型有些不同。例如,有的国家多地震,设计的阻尼器更多考虑抗震效果。上海多台风,设计的阻尼器更多考虑抗风效果,所以也叫风阻尼器。

创建时间:2021-05-21 14:26
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