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为何摩天大楼里要挂个上百吨重的大钢球? 看完你就明白了

 E BOOK 2019-01-14

去我国台湾旅游,台北地标101大厦是游人必去之地。101大厦建造于1998年,楼高508米,保持世界第一高楼的记录达6年之久。登上101高楼,可以俯瞰整个台北市景。


登过101高楼的人都知道,在第89楼有一个阻尼器观景区,一个硕大的黄色钢球被几根钢丝“系住”悬空飘着。如果遇到台风天气,这个大钢球就会“像一棵海草海草随风飘摇”。可能很多人好奇了,这个大钢球叫什么名字?到底有什么作用呢?

这个重达660吨的大钢球堪称101大厦的“定海神针”,它的名字叫风阻尼器。通过它,将能使强风时加在建筑物上的加速度(重力)降低40%左右。另外,风阻尼器还可以降低强震对建筑物,尤其是建筑物顶部的冲击。


众所周知,台湾位于热带季风与亚热带季风区,夏秋两季台风盛行,每年有十几个台风,登陆台湾。像去年的超强台风“山竹”影响了整个台湾地区,造成了严重的内涝。台风的风速与威力非常强劲,每秒速度达40-50多米,这时暴露在空中的摩天大楼就会产生晃动。

使用了风阻尼器这一装置后,传感器会根据风力大小和建筑物的摇晃程度,并通过计算机来控制配重物体向反方向运动,以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。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。


此外,台湾位于太平洋地震带上,地壳运动活跃,地震频发,一年要发生大大小小的地震3000多次,当然多数地震级别比较小,不会感觉出来。但是有时也会有动静较大的地震。


比如1999年震惊世界的7.6级大地震、2018年的花莲6.5级地震,全岛均有明显震撼,因此要确保101大楼这么高的建筑能在地震中不受到影响,就必须安装巨大的风阻尼器。当地震发生时,这个几百吨重的大钢球通过传动装置经由弹簧,液压装置吸收楼体的振动,从而达到抗震的目的。


除了101大楼,上海外滩环球金融中心在第90层的位置就安装了两台风阻尼器,分别由两个各重约150吨钢索悬吊的配重约百吨物体,有了它,摩天大楼无论是遇到强台风还是大地震,就会波澜不惊,稳如泰山。

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