作為中國第一座超高層的地標式摩天大樓,
上海中心大廈這座拔地而起的127層高樓
——總高632米,
光結構高度就有580米,
而這一高度意味著對於這一超高層建築來說,
強風大雨更將會是非常嚴重的威脅,
摩天大樓是如何穩如泰山的?
今天小編就帶大家來一探究竟!
今年7月25號,颱風「煙花」進來勢洶洶,
給上海帶來了強降雨和狂風,
上海中心大廈搖擺著的阻尼器成了「小網紅」,
據了解,
「上海慧眼」靈感來源於《山海經》中的「燭龍之眼」。
但這只是一個的裝飾品而已,
真正的阻尼器位於126層大樓頂部,
距離地面584米,重達1000噸,
在建築受到風作用力搖晃時,
阻尼器質量塊的慣性會產生一個反作用力,
產生反向擺動,為摩天大樓減振減擺。
因為相對於普通建築,甚至一般的高層建築,
高度達到250米或者以上的超高層建築物,
抵抗颱風侵襲的難度要大得多:
在正常的風壓狀態下,距離地面10米,
一般的風速會達到5米每秒,
而高度一旦上升到300到400米之間,
同樣的風壓將會造成30米每秒以上的巨大風速,
這將會給摩天大樓的主體結構造成非常巨大的壓力。
所以,設計師不得不絞盡腦汁,
在建築截面並未擴大的前提下,
除了儘可能地加固建築的骨架結構,
架設抗搖擺系統更是上海中心大廈的一大「法寶」。
阻尼器在全球範圍里是一項新技術,
在高樓林立的上海,裝有阻尼器的摩天大樓一共只有兩家:
上海中心大廈和環球金融中心,
上海中心使用的阻尼器是
我國首個自主研製開發的世界上
首個電渦流擺式調諧質量阻尼器。
從上面兩個積木建的大樓明顯看到,
一個是安裝了微型阻尼器的,一個則沒有。
當地震或是颱風來臨的時候,
安裝了阻尼器的積木大樓穩如鍾,
而另一邊的大樓已經搖搖欲墜了。。。
這種阻尼器可以降低風致峰值加速度,
降低的幅度超過43%,
可以令大廈內90%的人能感受到較大的舒適度。
上海中心阻尼器運行簡易示意
從設計角度分析,
即便是500年一遇的(約15級以上的大風)
也不會讓阻尼器擺動到最大幅度。
平時,阻尼器裝置是靜止的,只有當颱風來襲,
上海中心大廈的阻尼器才開始工作。
除了擁有先進的電渦流擺式調諧質量阻尼器之外,上海中心大廈之所以的穩如泰山的原因還有一個,那就是它獨特的外形,每升高一層,就會扭曲近1度,而這樣的構形也能夠對抵禦颱風影響起到一定幫助。
每年遇到颱風的時候,
上海中心大廈的阻尼器作為
「鎮樓寶器」都會被人們關注
不管外形怎麼優化,摩天大樓自身龐大的體積和迎風面積,也註定了這些人造奇觀無論如何都必須應對強大的風壓影響,因此,單純依靠自身的強度和改變迎風姿態的被動防禦,是完全無法滿足需求的,像是上海中心大廈這樣的超高層結構還在頂部架構上了主動阻尼系統,降低風力對建築結構的影響。正是在種種高新技術成果的加持下,上海中心大廈,才能有效抵禦超颱風「的猛烈襲擊。