|
在正常的风压状态下，距地面高度为10米处，如果风速为5米/秒，那么在90米的高空，风速可达到15米/秒。若高达300~400米，风力将更加强大，风速达到30米/秒以上时，摩天大楼会产生晃动。
例如纽约世贸中心，在春季刮风时，通常摇晃偏离中心15~30厘米，在强飓风作用下，位移可达1米，设计按最大风力下的最大偏离为1.2米。芝加哥西尔斯大厦在大风情况下最大偏离中心可达1.8米，据说装了陀螺平衡装置后可调到1.5米。简单的说就是一般的摩天大楼都会在有风的情况下摇晃,这个装置就是减轻摩天大楼产生的晃动。
所以超高层建筑中建筑物结构的设计最为重要。要确保安全，还必须考虑居住上的舒适性，在遇较大风力时能减小建筑物的摇晃。为了降低建筑物振动反应，装设抗风阻尼器就成了解决的办法。故此，被誉为"定楼神球"的调谐质量阻尼器广泛应用开来。 调谐质量阻尼器是超高层建筑应对风致振动，在强风时降低加速度响应、降低大楼晃动幅度，提高建筑内部人员舒适度的一种装置。一般由几百上千吨的质量块、吊索、常规阻尼器、限位阻尼器组成。 简单的说就是一般的摩天大楼都会在有风的情况下摇晃，阻尼器装置就是减轻摩天大楼产生的晃动。 01 台北101大厦 ▼ 台北101大厦(2003年10月竣工)设置有世界最大的风阻尼器，其外观为金色球体，直径达5.5米，重680公吨(等于680 000千克)。此风阻尼器不仅为全球最大，也是全球唯一外露式的，可供游客参观。
台北101大厦的风阻尼器从92层吊下来，像钟摆一样抵消台风的风力，用巨大的液压式活塞紧紧系在大楼结构上。
一旦大楼移动，阻尼器也跟着动，只不过方向相反，就靠这股抵抗力缓和风势，活塞让阻尼器不会过度摆荡。
高层的阻尼器有很多种实现方式，但大多都是隐藏起来的，像台北101大厦这样把它公开展示于公众面前的很少有，于是它也引起了巨大的兴趣。
↓↓16根直径9公分，42米长的钢索吊着这只大家伙↓↓ 阻尼器下方则放置了一可限制球体质量块摆动的缓冲钢环（Bumper Ring），以及8组水平向防撞油压式阻尼器（Snubber Damper），一旦质量块摆动振幅超过1.0m时，质量块支架下方的筒状钢棒（Bumper Pin）就会撞击缓冲钢环以减缓质量块的运动。
风阻尼器可以把风势造成的大楼摇摆降低至少三分之一，风阻尼器是24小时运转工作，同时地震仪记录了每次大楼的摇摆。
02 上海环球金融中心 ▼ 2008年8月建成的我国大陆第一高楼--上海环球金融中心，就是安装了两台用来抑制建筑物由于强风引起摇晃的风阻尼器。专家称，超高层建筑遭遇6级以上强风时，建筑内的人会有轻微摇晃感。考虑到上海时常遭遇台风袭击，因此特别安装了这样的风阻尼器。
上海环球金融中心风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。
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。
由于上海环球金融中心为超高层大楼，除依循国内风力设计规范外，还委托加拿大RWDI风洞试验室研究大楼之风力设计载重。风阻尼器通电后，一旦建筑物因强风产生的摇晃可以通过传感器传至风阻尼器，此时风阻尼器的驱动装置会控制配重物的动作，大幅降低环球金融中心由于强风引起的摇晃。
| 
发表于 2018-8-10 15:08:12
