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1 # ChangXiaoJun
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2 # EyeOpener
想飛上天,和太陽肩並肩,一棟摩天大樓除了要克服垂直重力,還要抵抗水平風力。為什麼再大再狂的風,都吹不倒又高又細的摩天樓?
摩天大樓會搖晃嗎?
理論上來講,世界上所有的幢摩天大樓,此刻都在動,只不過這種運動太輕微,以至於呆在裡面的人察覺不到。如果你突然感覺到摩天大樓動了,它並不是突然由靜止轉為運動,而是運動速度發生了變化,比如由慢動變成了快動。對此,紐約知名工程公司的高階主管—伊利·戈特利布,打了個比方:坐在一輛速度70邁的車裡,你並不會有什麼感覺。可是當這輛車加速減速的時候,你就能察覺到身體的晃動了。
摩天大樓怎麼才能不晃?
本著儘量不讓摩天大樓亂晃的原則,全世界的開發商們,各出奇招。
第一招:逐漸變細法。一般情況下,同一地點,海拔越高,風力越強。當一陣風吹來,迎著風的那一面,受到的壓強大;揹著風的那一面,氣流壓強小。把大樓設計成越往上越細的形狀,能降低壓強差帶來的破壞。
第二招:邊緣柔化法。建造初期的設計,臺北101的外圍四角是方形角。但建造師風洞實驗之後發現,晃動太厲害。然後,工程師們就把它改成了鋸齒形的角,晃動幅度立馬減少了1/4。
第三招:開牆打洞法。
這個辦法就更直接了,直接在風力最強的樓頂開個洞,讓風直接穿過去。利雅得王國中心,上海環球財富中心,都是這樣的設計。紐約公園大道432號,更是每隔12層就開個口子。
第四招:螺旋上升法。誇張的螺旋造型,巧妙改變了風的方向。這樣的設計,除了摩天大樓,工業煙囪同樣廣泛採用。
第五招,也是最隱蔽的一個辦法,就是在大高樓裡安裝阻尼器。迄今為止,全世界最重的阻尼器有一千噸,安裝在上海中心的125,126層裡。因為造型取材自《山海經》裡的燭龍之眼,這臺阻尼器被稱為“上海慧眼”。一陣風吹來,吸收了動能的阻尼器隨之擺動。摩天大樓,穩了。
高層房屋建造都是經過建築、結構設計的!建築專業負責房屋的外觀效果、使用功能以及消防等,而結構專業就是負責你所擔心的結構安全問題。做結構設計需要考慮到房屋承受豎向重力荷載、樓面活荷載,水平風荷載以及地震作用等(抗震、隔震)。高層房屋建造有一套完整的圖紙設計、審查流程以及施工安全保障體系。
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