颠覆认知系列——2、超高楼能摇摆3米多

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随着社会发展，科技进步，高楼大厦越来越多。迪拜塔，高达828米；上海中心大厦总高632米；麦加皇家钟塔饭店楼高601米；建筑高度不断被刷新。你知道吗，这些坚硬的钢筋混凝土大楼，是会摇摆的，而且幅度很大！

上海大厦

广州的中信广场，顶部位移可达0.78米；上海的金茂大厦，顶部位移可达0.8米；迪拜塔在风中的摆动幅度是10英尺(3米多)。你没看错，是3米多！

迪拜塔

是不是很恐怖，晃的这么厉害，是不是工程质量不过关？还能正常运营吗？我们为您揭晓。

首先说说为什么会摇摆。简单说，就是风吹的，是不是又惊掉下巴？不用小看风哦，一般说，在正常的风压状态下，距地面高度为10米处，若风速为5米/秒，那么在90米的高空，风速可达到15米/秒，在300-400米高空，风速可达到30米/秒以上，而风速越大，风吹的力度就越大。根据，推力公式F=ρV^2，风速30米时，在1平方米的墙面上能产生116.1N的推力，相当于11公斤物体的重力。墙的面积那么大，累计的推力非常大！还记不记得《前任攻略》里的台词，当车速达到二十迈的时候，就有A的感觉；当车速达到四十迈的时候，就有B的感觉；当车速达到六十迈的时候，就有C的感觉；有没有感觉到风的力度啊？风力作用后，你可以想象一下，一根瘦长的杆，一端插在土里固定，另一端用手拨一下，杆就会摇摆起来，然后慢慢停下来，大楼的摇摆与这个基本相似。

麦加皇家钟塔饭店

说完原因，再说说是否安全。你可能会想，大楼摇摆幅度这么大，楼不会倒吗？不会有裂缝吗？其实，看着摇摆幅度绝对值很大，与大楼的高度相比，就会显的小，500米的高楼，楼顶摆动1米远，与高度相比，才0.2%，不仔细看，肉眼不易发现，而这1米的摆动是从楼底一点一点累计的，按160层计算，每层的摆动才6毫米，非常小，不用担心裂缝。而大楼的重心基本没动，也不用担心大楼倒塌。运营过程中，一般只有站在高处楼层的人，才能感觉到，但在可承受范围内，可放心使用。

台北101

明白原因了，大楼也可以安全的使用了，在介绍一个“定楼神球”——调谐质量阻尼器（也称风阻尼器）。

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。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进而降低建筑物的摇晃程度。通过引入风阻尼器，将能使强风时加在建筑物上的加速度（重力）降低40%左右。风阻尼器也可以降低强震对建筑物，建筑物顶部的冲击。

在个安装风阻尼器是台北的101大厦，在大楼的88-92楼层挂置一个巨大钢球，利用摆动来减缓建筑物的晃幅。其外观为金色球体，直径达5.5米，重680吨。此风阻尼器不仅为全球，也是全球唯一外露式的，可供游客参观。据“社”报道，台风“苏迪罗”带来强风暴雨时，大楼内的风阻尼器摆动幅度达1米，创史上。（台北101大厦以及观景台当天暂停营业）

台北101“定楼神球”——风阻尼器

结构示意图

动起来！

上海环球金融中心是在90层安装了2台用来抑制建筑物由于强风引起摇晃的风阻尼器!

说到这，您是不是要感叹一声，原来超高层建筑真的能“像一颗海草，随风飘摇”，真是颠覆认知啊！其实，这都是工程师设计好的，都是“套路”。

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