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上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里尽管有外形优化后的上海中心大厦将大风引起的晃动降到了最低,但架不住其整体迎风面积达,层高太高的因素,因此晃动仍然是不可避免,而且超高层建筑的抗震也有相关要求,因此在结构设计的时候加入了主动抗风减震的措施!二、主动抗风减震看上去规规矩矩的板式建筑的空间利用率是最高的,但其气流导致的脱体涡流存在,超高建筑中是不会采用的,联合国大厦总高154M,39层,也许这已经是板式建筑的极限了!从这个角度看几个建筑的形状都非常清晰,金茂大厦和环球金融中心的形状都不是规整的板式建筑,而是复杂角度和修形后的形状,这对延缓涡流避免过大的晃动是有积极意义的!可以清楚的看到客机起飞时产生的涡流!

高达632米的上海中心大厦,刮大风摆动超1米,里面的人是否安全?

高层建筑在大风中摇晃这是比较正常的现象,建筑物越高,迎风面积越大,那么其在大风中摇晃的程度就会越高!总高达632M的上海中心也不能免俗,但它在多方面的设计都考虑了地震和大风导致的摆动,做了相应的抗震与抗风设计,将这个晃动效应减到了最低!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(1)

一、建筑物外形修形

不知道各位有没有发现,现在的超高层建筑中像联合国大厦那种板式高层建筑是没有的,至少也是多面体或者三角甚至角度圆润的建筑,而上海中心大厦则是一个扭曲的复杂曲面型,随高度上升每层扭曲角度接近1度,这样的设计能减缓甚至避免脱体涡流的发生,这种涡流在飞行器上的能产生相当强悍的升力效果,但在高层建筑物上会导致晃动的力矩,是建筑物设计中极力避免的!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(2)

看上去规规矩矩的板式建筑的空间利用率是最高的,但其气流导致的脱体涡流存在,超高建筑中是不会采用的,联合国大厦总高154M,39层,也许这已经是板式建筑的极限了!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(3)

从这个角度看几个建筑的形状都非常清晰,金茂大厦和环球金融中心的形状都不是规整的板式建筑,而是复杂角度和修形后的形状,这对延缓涡流避免过大的晃动是有积极意义的!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(4)

可以清楚的看到客机起飞时产生的涡流!

二、主动抗风减震

尽管有外形优化后的上海中心大厦将大风引起的晃动降到了最低,但架不住其整体迎风面积达,层高太高的因素,因此晃动仍然是不可避免,而且超高层建筑的抗震也有相关要求,因此在结构设计的时候加入了主动抗风减震的措施!

1.结构设计时候加入抗风抗震阻尼结构

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建筑物中的阻尼器

建筑物抗震有两种设计,一种隔震,另一种是耗能,隔震大家都知道,在建筑设计中加入防震措施,而耗能则是在建筑物形变的基础上将其消耗掉,避免其进入共振和震动幅度加大!而阻尼器和阻尼支座则是两者的现实应用!

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阻尼支座

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桥梁中两者合一的底座,可以大幅减轻振动,尽管这并非是桥梁的主要抗风设计,但其和高层建筑中的抗风和减震原理是一致的!

2.主动式阻尼减轻晃动

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“上海慧眼”是上海中心大厦的主动抗风抗震的阻尼设计,但很抱歉这只是一个艺术表现而已,而真正的抗震抗风设计原理并不在此,种花家有些不理解为何要隐藏起来,给大家参观顺便科普下不是挺好的么?其实真正阻尼位置就在下方,各位不要被上面那个大大的能闪瞎眼的造型给忽悠了哈!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(9)

我们只能通过虚拟图来感受下上海大厦的“慧眼”!这个主阻尼器的总质量达到了1000吨!安装位置是在距离地面584米,位于126层的大楼顶部哦,上千吨的物体在大楼顶部会头重脚轻吗?其实这样理解就错了,第一跟大楼的质量相比,这1000吨并不是什么严重问题,因为设计时就已经考虑,另一层面,减轻晃动,放在大楼底部是啥意思?毕竟都在头上晃动嘛,我们来看个直观图就明白了!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(10)

左侧无重物阻尼时晃动是难以控制的,而右侧有重物阻尼晃动明显减轻,并且还是主动阻尼,那效果是杠杠滴!

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台北101大厦的阻尼器则比较直观,并且也是开放参观的,围观群众可以非常直观的了解它的工作原理!

上海中心大厦阻尼器示意图:上海中心大厦的抗风防震阻尼设计在哪里(12)

这是重大660吨的主动阻尼装置在2015年8月8日超强台风苏迪罗登陆时阻尼器工作的实景,当时风速达到了240KM/H,阻尼补偿幅度达到了1M,有效的减轻了大厦晃动感!

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