超级高楼上海中心怎样抵御强风威胁

  台风“泰利”幸未直扑上海，却给我们带来了大风天，也让市民再次感受了大自然的威力。

    

　　随着科技不断进步，如今人们防灾抗灾的手段越来越多。此外，一些并不常见的设施，还会悄悄保驾护航。众所周知，越往高处，风力越大，超高层建筑受其影响，会产生较明显的晃动，顶部尤甚。而大风来袭时，上海第一高楼——上海中心接近顶层的游客，却几乎察觉不出异样。原来，一座世界上最大的风阻尼器，发挥了“定风珠”的作用。
　　阻尼是一个物理学名词，指的是力的衰减和能量的耗散，有缓冲的意思。生活中常见的弹簧门便是一例。阻尼缓冲，让大风吹来或大力撞击时，门不至于“哐”的一声重重地关上。
　　超高层建筑的上部，容易受高空风力影响，产生随风摆动的情况。据测算，极端情况下，500米高的建筑物顶部，当10级以上大风来袭时，其最大位移甚至能超过5至6米！这样的幅度，足以令人眩晕。因此需要能够减弱风力影响，化解风能危害的装置来保护楼体、优化生活和居住环境。风阻尼器，便应运而生。
　　我国首个大型风阻尼器安装于中国台北101大厦，660吨的重量使其一度成为世界上最大的风阻尼器，而它也是全球第一个作为游览景点开放的此类设施。不久前安装于上海中心的风阻尼器——上海慧眼，则以1000吨的重量刷新了纪录，它也被打造成一个集科普和艺术展演于一体的公共空间，对外开放。
　　
　　风阻尼的直观理解
　　
　　弹性好的钢球从高处坠落，会来回弹跳多次，最终停在地面。阻尼系数小。
　　弹性不好的沙包从高处坠落，几乎没有反弹，便直接落地。阻尼系数大。
　　
　　风阻尼器的作用一：衰减运动和力

　　风阻尼器重约数百吨到一千吨不等，体积较大，一般需占据二至五层的室内空间。它像一个大大的钟摆，从建筑物顶端悬垂而下。
　　当风力导致楼体晃动时，作用力通过悬索传导，使“钟摆”跟着晃动。
　　由于惯性的作用，“钟摆”会给楼体一个反方向的“拉力”，从而到达到降低晃动幅度的效果。
　　
　　风阻尼器的作用二：加速能量耗散
　　
　　如果没有进一步措施使“钟摆”尽快停止晃动，反而会对楼体造成其他次生不良影响。因此，必须加速能量的转换和耗散。
　　
　　风阻尼器提高了居住品质

　　世界上不少著名的超级高楼，都安装了风阻尼器。从建筑安全角度而言，高楼抗风主要由其外形设计和自身结构来保障。而阻尼的存在，则可以明显提高楼体的稳定性，对有人居住或长时间办公的超高层大楼来说尤为必要，这也是现代建筑高品质和舒适性的重要体现。
　　扫一扫
　　看模拟演示视频
　　手绘设计：曹俊　葛晓婵
　　王美杰　杨可欣
　　视频采制：蒋迪雯　杨可欣
　　王美杰撰　文：马松