“硬刚” 14 级台风！TA能救摩天大楼？

“摩羯”前脚刚在海南上房揭瓦，

“贝碧嘉”又在长三角翻箱倒柜。

位于上海中心大厦第125层，重达千吨的“慧眼”阻尼器，作为大楼的“定海神针”，在台风侵袭时产生大幅度的摆动（摆幅超过一米）。

阻尼器开始工作了

台风来临的时候，大楼真的会晃动吗？重达千吨的阻尼器又发挥了什么作用呢？

01 摩天大楼:不只是台风

地震期间，平常也晃

在极端气象条件如台风和地震的侵袭下，摩天大楼会因其所承受的风荷载（风对建筑结构施加的力）和地震动作用而产生周期性的动力变形，这种变形通常被我们所感知为“摇晃”。这是结构物在受到外部动力作用时的一种必然现象，振动是不可避免的。事实上，

显然，

你可能会疑惑，为什么身处大楼内的自己在台风天感觉不到摇晃呢？这主要得益于结构设计中对振动加速度的有效控制。振动加速度是影响人体舒适度的重要因素之一，通过合理的结构设计，工程师们能够

人体振动舒适控制界限＊1 gal = 1/100 m /s^2。

当一栋楼的振动加速度达到 0.15 m /s^2 时，在楼内的人们才会感受到建筑物的摇晃。

02 阻尼器:风不动，我不动

风往南动，我往北动

若单纯依赖结构物的自身变形来抵御台风与地震的侵袭，势必需要在建设过程中大幅增加成本，以提升建筑物本身的性能，这种做法会造成材料资源的无谓浪费。为了更高效地应对这一挑战，工程师们引入了阻尼器这一创新装置。

1.耗能阻尼器

从能量的角度看，台风或地震向建筑物传递的能量是恒定的。在这一前提下，耗能装置所承担的能量耗散任务越重，意味着结构本身所需应对的能量负荷就越轻。耗能阻尼器正是基于这一原理而设计的，它能够有效减轻建筑物的振动。以马来西亚吉隆坡的国油双峰塔为例，这座地标性建筑便巧妙地运用了耗能阻尼器。其通过

2.调谐阻尼器调谐阻尼器技术则另辟蹊径，通过引入一个

其中，调谐质量阻尼器（TMD）因其对高层建筑结构振动控制效果显著、对建筑内部功能影响小、成本相对较低、占地面积小且便于安装、维修和更换等优点，在高层建筑结构风振控制领域得到了广泛应用。

一、上海中心大厦

二、深圳平安金融中心在“山竹”台风中，深圳平安金融中心作为深圳第一高楼，能够在强烈台风的作用下保持完好无损，主要也在于

三、台北 101 大厦2004 年建成的台北 101 大厦，在 87 层和 91 层之间安装了一个重达 662 吨的风阻尼球。八根重量高达 20 吨的钢缆环绕球的底部，将阻尼球和主体结构相连，在阻尼球的下方，另设置有八根水平向和八根斜向黏弹性阻尼器。风阻尼球是大楼抗风防震的主要结构之一。在 2013 年的“苏力”台风中，阻尼球产生惯性运动，

调谐质量阻尼器在 101 大厦中的布置情况

重达 662 吨的阻尼球在狂风和地震面前，阻尼器之于摩天大楼好比

编辑：李玲

资料：科普中国

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