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  • 1 # 彧蔚

    俗話說高處不勝寒,越往高處,風力越大,高樓大廈受大風的影響越容易搖晃,以最近肆虐廣州的颱風山竹來說,颱風的威力可是有目共睹的,輕則吹翻屋頂、汽車、吹斷樹木,重則會引發海嘯。而颱風對於幾百米的高樓大廈的影響也是至關重要的,所以摩天大樓在設計之初就對各種各樣的風如何防範做了相對應處理,既要求高樓在遇到強風是擺動(不擺容易折斷)又不能擺動幅度過大甩斷,所以針對高樓防風措施簡單來說有兩種防風措施:主動和被動。像這次颱風山竹肆虐廣州,那廣州的地標性建築小蠻腰——廣州塔會不會受颱風影響呢?又是怎麼防風的呢?廣州塔的高度達到了600米,目前是中國第一高塔,作為廣州地標性建築物,看到的人都會有一種想要登上去俯瞰廣州的衝動,光是想一想小蠻腰就讓人心曠神怡感到舒心。廣州塔的建造可以說是建築史上的一個奇蹟,當然這個奇蹟並不是隨便設計建造的,特別是在遇到強風天氣如何保證不出問題才是最重要的,傳統的高樓大廈在遇到強風天氣時,會成為阻礙風透過的一堵牆,所以樓都會左右前後搖擺,容易發生危險,所以要杜絕樓層搖擺過度,所以都需要在高層安裝“風阻尼器”,像臺北101大廈就安裝了世界上最大的機械式風阻尼器,重量達到660噸(世界上最大的風阻尼器是上海中心大廈的上海慧眼電渦流阻尼器,重達1000噸),用以抵消和減緩強風所產生的擺動幅度。又比如廣州塔為了對付強風,首先在結構設計上就獨闢蹊徑,在鋼纜和混泥土的完美結合下,廣州塔渾身帶勁,所以面對強風依然能夠做到動在其中。比如廣州塔的特殊外形設計就有助於削弱強風對樓體的影響,當風吹過廣州塔時,由於其特殊的外形設計會擾亂影響樓層安全的氣流漩渦,其次廣州塔外部的格柵設計也有利於削弱颱風對樓體的影響。但是這樣的被動設計面對一般的強風時還有有效,但是面對廣州每年幾次的颱風天氣時,就真的有點被動了,所以廣州塔在設計之初就加入了中國首創的主被動複合調諧減震控制系統,相比傳統的重達幾百噸重的風阻尼器成本更低,減震係數更好,可以說得上是“以柔克剛”。這個以柔克剛的主被動減震系統主要透過塔體從上到下的各個風速、震動感測器來採集資訊,繼而透過主控室的控制系統將樓頂的兩個可以移動的巨型水箱來穩住樓體,這兩個水槽裡面共裝了20萬升水,其可以在遇到颱風時,反方向移動以吸收風的能量,維持住樓體的穩定,其次還可以減弱颱風對樓體的震動。而且這兩個巨型水箱還充擔高樓滅火水箱。但是廣州塔還充當著電視訊號發射的任務,所以塔頂的巨型天線又該如何保持紋風不動和動在其中呢?天線塔桅空間狹小,沒辦法佈置巨型水箱,所以其裝了傳統高樓普遍安裝的風阻尼器,透過球體的反方向擺動來削弱強風對天線塔桅的影響。所以現在高樓為了能夠保證強風甚至颱風天氣下依然安全,樓體的每個設計上都針對風做了相對應措施,樓體的擺動要控制在設計範圍內,擺動產生的影響也會透過內部特殊設計來降低對人體的影響,所以每次有摩天大樓建起的時候都是一次建築史上的奇蹟,就因為其建造難度之大,所以才稱之奇蹟。

  • 2 # 山人的生活感悟

    俗話說:樹大招風風撼樹,人為名高名喪人。按道理說,高樓大廈在遭遇颱風衝擊的時候,應該損壞最嚴重。但現實情況是,我們看到的都是低層建築受損嚴重,那些幾百米高的大廈反而受損不大。這是為什麼呢?

    高層樓房除了在外形設計上,用特別的造形減少對風的阻力外,為了防止大樓搖晃吹倒,還在超高層大樓上安裝風阻尼裝置。比如,中國臺北的101大廈竣工於2003年10月,是當時的世界第一高樓,它除了在結構上有特別的設計之外,最重要的是那個象陀螺似的球形風阻尼!遇到颱風或者地震時,透過擺動來緩衝高樓的晃動。

    今天“山竹”到達深圳之後,已經有不少網友說自己所在的30多層明顯在晃動,有的窗戶玻璃有破損。不過還好,沒有高樓出現損壞的情況,可見,我們國家現在的高樓抗超級颱風的能力是很強的!事實上,每年都有颱風登陸沿海城市,但從來沒有發生過高樓被吹倒的情況。

  • 3 # TT稅務籌劃小Z

    設計高樓大廈時就已經考慮到它會承受各種各樣的荷載;在設計時都按照承受最大風荷載去設計的,所以一般的小颱風是肯定沒問題的。

  • 4 # 黔東獨秀旭哥

    高樓的抗風結構是一個原因,主要的還是,高樓不是孤立存在的,它是大篇存在的,這種大片的高樓群,對風力的影響是很大的,當颶風掃過人類的高樓群時,數量龐大的高樓群,對風速的推進,產生了較大的阻力化解,因此高樓才能屹立於風中不被風颳倒!假如是在平原上一座孤立的高樓,任你高樓,如何設計,都將你吹得毛都不剩!這就是為啥,為什麼十多萬噸的航母,在大海上也懼怕颶風的原因。

  • 5 # 科學探秘頻道

    這兩天山竹颱風來勢洶洶,把香港、深圳、廣州弄的一片狼藉。特別是一組深圳平安大樓分鐘飄搖的畫面,更是驚心動魄。那麼,即便大樓如此“飄搖”,為什麼還是吹不垮呢?

    其實,高層建築在設計建造的時候,都已經考慮到了遇到超強風的情況。特別是沿海地區的高層建築,更是考慮到了出現颱風的情況。從工程、力學、結構等方方面面都進行了抗風設計。故而,只要是工程合格的大樓,即便颱風來襲,也不會被吹到,最多就是像深圳平安大樓一樣晃盪幾下。比薩斜塔即便那麼斜,也沒見它塌下來,關鍵是材料牢固地基也抓的緊。

    就像是一個大樹一樣,只要根系扎的緊,樹幹結實,風再大也就是彎曲的很一點。大廈雖然沒有樹木的彈性,但是作為一個整體,只要地基搞的實在,牆體搞的結實,颱風也只能把大廈吹的搖晃幾下,而不可能把牆體吹裂,搖晃後大樓就從新恢復到原來的狀態。

    另外,高層建築還會裝上一個大樓的“定樓神器”:風阻尼器。這東西就是一質量巨大的重物,安裝在大樓高層,可以利用自身的重力慣性減少大樓的震動幅度。如下圖所示:

    當颱風來臨時,風阻尼器系統使用感測器來探測風力大小和建築物的搖晃程度,並透過計算機經由彈簧、液壓裝置來控制配重物體向反方向運動,從而降低建築物的搖晃程度。其運作原理就像身處搖晃小船上的人,將身體朝小船晃動的反方向移動,來取得平衡。計算表明,引入阻尼器後可以減少風力加在大樓上40%的加速度,效果十分明顯。

  • 6 # 章彥博

    在超強颱風之中,幾百米高的摩天大樓為什麼不會被吹垮呢?按照我們的直觀思維,會覺得這麼高的大樓,應該更容易被吹倒才對。但實際上,絕大多數的摩天大樓都能抵擋非常高的風速。

    能做到這一點,主要靠兩個因素:

    一,摩天大樓的外形設計。在設計摩天大樓的時候,建築師會把建築模型放在風洞中測試,力求降低阻力,減少風對於大樓的影響。通常來說,在80km/h的風中,有的大樓頂層晃動幅度會達到15釐米。如果晃動幅度更大,比如到了樓高的1/5以上,就非常危險了,很有可能倒塌。

    二、摩天大樓通常都裝有「阻尼器」:

    設計得當的阻尼器,可以吸收大樓搖晃的能量,把樓體搖晃的能量,吸收到阻尼器中。這個阻尼器是一個重達1000噸的鋼球。風將大樓吹晃動之後,這些晃動的能量就會很快傳遞到阻尼器中,相應的,大樓的晃動程度就降低了。

    有了合理的設計,以及阻尼器的幫助,現代的摩天大樓可以承受非常強的颱風。

  • 7 # 雄鷹向太陽

    城市發展,高樓大廈到處都是,在臺風經常發生的地方及沿海城市,需要發展時,城市規劃會考慮到將來臺風對建築的影響,會讓專家對城市佈局,防範,建築給出專業指導,建樓時建築師會對建築抗颱風設計出更合理的方案,結合各專業人員設計出能夠低抗颱風的建築,保障以後建築抗颱風的安全性,人們才能更好的生活來帶動城市的發展

  • 8 # 楠說說

    有一句話說得很好,天塌了有高個子先頂著,難道颱風來了,不該是那些高樓大廈先倒嗎?畢竟高度在那擺著了,不是!高樓大廈沒有傾倒,是因為有特殊的構造,保證了樓體的安全。

    颱風的危害有多大?

    2009年第8號颱風“莫拉克”登陸臺灣花蓮,在臺灣中南部造成強降水,成為颱風之最,8月5日01時至8月10日24時阿里山6天累計降水量達到3059.5毫米。莫拉克”強度非常的強,登陸臺灣時其中心最大風力達13級,再次登陸福建時其中心附近最大風力減小不明顯仍達12級。登陸臺灣後,仍維持颱風強度達42小時,歷史罕見。影響範圍大,涉及臺灣、福建、浙江、江西、安徽、上海、江蘇、山東等8省(市)。颱風所到之處房倒屋塌,大樹連根拔起,會造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。

    沿海地區高樓大廈,越建越高:

    因為城市發展速度快,人口增加迅速,原本的低矮樓房已經容納不了那麼多的人口,為了城市的發展,需要建設很多高樓大廈。特別是像深圳和香港這樣的超級城市,這些城市面積並不大,但是人口卻很多,所以修建的高樓大廈很多。

    根據最新的資料顯示,2020年中國摩天大樓數量排名第一的是深圳。深圳超過200米以上的高樓多達130座,其中超過300米的有17座之多,深圳最高的大樓是平安金融中心,高度達到了599.1米,是中國第二高樓。跟經濟發展相適應,這些高樓大廈大多在沿海地區,東南沿海多臺風,這也就對高層建築的設計、建設提出了更高的要求。

    高層建築之所以屹立不倒,原來是“它”在起作用!

    1、風阻尼器---用來抵抗颱風和地震的神器

    在高樓大廈裡邊,藏有一個巨大的球體,一般是安裝在高樓大廈的上方居中位置,它就是風阻尼器,是用來抵抗颱風和地震的神器,像臺北101大廈就安裝了世界上最大的機械式風阻尼器,重量達到660噸(世界上最大的風阻尼器是上海中心大廈的上海慧眼電渦流阻尼器,重達1000噸),可以在臺風來臨時減少高樓的搖晃。風阻尼器也被稱為調諧質量阻尼器,它的原理是這樣的:當颱風來臨時,會先探測所在高樓的搖晃程度,再透過計算機控制頭上吊起來的鋼索,裡面的風阻尼器透過傳動裝置經由彈簧和液壓裝置來搖擺,風從哪邊吹過來,風阻尼器就往哪邊擺動,跟颱風對著幹,從而減少高樓的晃動,肉眼幾乎是看不出來的。

    高樓的風阻尼器單邊擺動的極限一般是2米,2014年9月21日,“鳳凰”熱帶風暴風襲擊臺灣,當時臺北101大樓內的風阻尼器雙向擺動達到了創紀錄的10釐米。2019年8月,上海中心大廈經歷了超級颱風“利馬奇”的襲擊,樓體裡風阻尼器單邊擺動竟意外超過了50釐米,可想而知當時颱風的威力有多大,幸好有風阻尼器的存在,不然後果不堪設想。

    2、主被動複合調諧減震控制系統的運用

    這個以柔克剛的“主被動減震系統”主要透過塔體安裝的從上到下的各個風速、震動感測器來採集風速資訊,繼而透過主控室的控制系統將樓頂的兩個可以移動的巨型水箱來穩住樓體,這兩個水槽裡面共裝了20萬升水,其可以在遇到颱風時,反方向移動以吸收風的能量,維持樓體的穩定,另一方面還可以減弱颱風對樓體的震動。這兩個巨型水箱還充擔高樓滅火水箱,當緊急事件發生時,所起的作用不言而喻。

    唐朝詩人杜甫所著的《茅屋為秋風所破歌》中的千古名句“安得廣廈千萬間,大庇天下寒士俱歡顏,風雨不動安如山!”終於在現代成為了現實。

    人類社會的發展程序中,建築一直作為人類對抗惡劣自然環境而存在,從洞穴到木屋再到磚房,最後到現在的鋼筋混凝土結構,不斷進化。隨著工業革命的出現,尤其是工程技術的發展,使人類改造自然、適應自然的能力大大提高,為人類提供了安全的生存和生活環境,工程技術成為了人類與自然博弈中最為倚仗的力量。

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