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1 # 瀟楓2010
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2 # 不入流的大劉
高層建築在設計之初,就把題主的擔心考慮在內了~
強颱風“山竹”橫掃華南的時候,相信很多人在社交媒體都看到了一段樓體搖擺影片,就是以下這段:
是不是令人心驚肉跳?!但最終大樓是安全的,沒有出現高樓被吹倒的情況。反而是平房或低矮建築,這些直覺上要避風的建築物在臺風天更容易破損或倒塌。這是因為高樓在設計的時候,有考慮一定的擺幅,擺幅極值範圍內,都是安全的。比如下面這封郵件,看似情況緊急萬分,但也說明了大樓一定範圍內的搖擺是允許的!
摩天大樓的晃動是必須的,是有意為之!而建築越高,比如摩天大樓,越高越細,頂部就越容易擺動。哪怕在微風的日子裡,一個1000英尺(約305米)高的大樓,也可能晃動幾英寸。美國城市規劃師凱特·阿舍爾在《高度:摩天大樓剖析》中就說,大樓能夠擺動是工程師有意為之的,是為減輕大風給樓體造成的壓力;而地震多發地區,連地基都得能略微晃動。只有這樣樓體的結構性部件才不會像絕對穩定時所承受的壓力那麼大,避免受損。而人為使樓頂可晃動的方式,是讓鋼樑連線處可拉長或收縮,使整個大樓更有彈性!
配置“調諧質量阻尼器“,可降低樓梯晃動幅度!摩天大樓的晃動自然不是越多越好,是得控制在一定範圍內的!那麼,在“山竹”這樣的強颱風吹襲下,怎麼保證大樓晃動幅度可控呢?方式就是樓體配置“調諧質量阻尼器”。
臺北101大廈風阻尼器~風阻尼器一般是由幾百上千噸的質量塊、吊索、常規阻尼器和限位阻尼器組成。目的就是在強風吹襲時,能降低大樓加速度響應,減少樓體的晃動幅度,既保證樓體安全,又能提高樓內人員舒適度的裝置。
臺北101大廈~風阻尼器的引入,能夠使強風加在建築物上的加速度降低40%左右,並可降低地震對樓體尤其是大樓頂部的衝擊。在中國,第一個安裝風阻尼器的建築是臺北的101大廈,既防地震又防颱風。101大廈在大樓88-92層掛置的巨大鋼球重達660噸,就是利用它的擺動來控制大廈的晃動幅度。
所以,大樓本身的彈性,加上風阻尼器的緩衝作用,“山竹”這樣的颱風,是吹不倒高樓大廈的。
有可能,建築物越高,所承受水平向的風荷載就越大,總得來說方形的建築承受的荷載相對於圓柱狀建築更大一些。不過設計師在設計高層建築的時間建築結構都是經過計算的,也會設定相關的阻尼器來保證建築的安全性,並且都會選擇一定的安全係數。所以一般不會發生被風吹到的情況,不過也不排除風足夠大,風荷載超過設計值或者建築存在缺陷,而發生倒塌的可能