本站4月13日消息,昨日,上海遭遇了一場強(qiáng)勁的大風(fēng)天氣。狂風(fēng)呼嘯著掠過城市中的高樓大廈,就連上海中心大廈這座地標(biāo)性建筑,也在風(fēng)中出現(xiàn)了搖晃。
上海中心大廈高度達(dá)632米,總計(jì)128層,重量高達(dá)85萬噸。其上層建筑部分需要承受每秒數(shù)十米的大風(fēng)侵襲。
此時(shí),位于大廈126層的阻尼器開始了明顯的擺動(dòng)。這顆重達(dá)1000噸的“鎮(zhèn)樓神器”在583米高空劃出弧線,它便是赫赫有名的上海中心大廈阻尼器。
據(jù)了解,這座“鎮(zhèn)樓神器”的學(xué)名是“電渦流擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”,它由12根25米長的鋼索懸吊,外形酷似巨型復(fù)擺。
其主要功能是通過消耗風(fēng)力等外部力量產(chǎn)生的能量,幫助大廈在強(qiáng)風(fēng)等極端天氣條件下保持穩(wěn)定、減少晃動(dòng)。
其工作原理堪稱“以柔克剛”的典范,具有“能量捕捉”“電磁制動(dòng)”等特點(diǎn)。
能量捕捉:頂部傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測樓體振動(dòng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在0.01秒內(nèi)算出反向運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
電磁制動(dòng):阻尼器下方的銅板鑲嵌著125塊強(qiáng)力磁鐵,當(dāng)鐵制質(zhì)量塊擺動(dòng)時(shí),銅板產(chǎn)生感應(yīng)電流形成反向磁場,仿佛給“鐘擺”裝上了隱形剎車片。
智能調(diào)諧:通過改變磁場強(qiáng)度,阻尼器能自動(dòng)匹配樓體振動(dòng)頻率,就像給鋼琴調(diào)音一樣精準(zhǔn)。
這種設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)黏滯阻尼器更為高效。在2021年臺風(fēng)“煙花”期間,阻尼器將樓體擺動(dòng)幅度從1.2米壓縮至0.5米,相當(dāng)于把10級大風(fēng)的破壞力直接“腰斬”。
值得一提的是,上海中心的阻尼器并非單獨(dú)作戰(zhàn),它與建筑設(shè)計(jì)協(xié)同配合,形成了一套完整的防風(fēng)抗震體系:
螺旋外形:大樓采用“龍形”螺旋上升結(jié)構(gòu),每升高一層扭轉(zhuǎn)1度,如同給風(fēng)“打太極”,可減少30%的風(fēng)荷載。
智能幕墻:14萬平方米的柔性幕墻能隨風(fēng)力自動(dòng)調(diào)整角度,仿佛給大樓披上了一件“智能風(fēng)衣”。
地基加固:86米深的鉆孔灌注樁群,將大廈牢牢“釘”在軟土地基上,抗震等級達(dá)到8級。
更令人驚嘆的是,這座阻尼器還是一位“環(huán)保達(dá)人”。它通過電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,每年可減少碳排放約120噸,相當(dāng)于種植了6000棵樹。
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