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發布時間:2024-01-24閱讀(13)
你敢相信嗎?你所處的高樓無時無刻不在晃動,我來為大家科普一下關于阻尼器的原理動畫?以下內容希望對你有幫助!

阻尼器的原理動畫
你敢相信嗎?你所處的高樓無時無刻不在晃動。
2021年5月18日,深圳賽格廣場大樓出現晃動現象,15000人聽從指揮,無一人傷亡,全部安全撤離,5月19日,大樓再次出現晃動,這不禁讓我們感到唏噓。
而在2019年8月份,位于上海浦東新區的上海中心大廈在臺風利奇馬的12級強風下,也發生了搖晃,不過很快便停了下來。這都要歸功于上海中心大廈頂部的“上海慧眼”風阻尼器。
那么風阻尼器到底是什么,它在高樓中又發揮了怎樣的作用呢?
世界排名前十的最高建筑中,有30%都安裝了風阻尼器。風阻尼器,全稱叫調諧質量阻尼器,為了方便,我們叫它的簡稱TMD,TMD由質塊、彈簧與阻尼系統組成,主要是在高樓遭遇臺風時,減小樓體的搖晃,以此來達到穩定樓體的作用。
如果大家有去過高樓頂部的,一定能發現大樓并不是巍然不動的,多多少少都會帶點搖晃,大家也不用害怕,這是在工程設計師設計范圍之內的。
一般來說,當距離地面10米處的風速達到5米/秒時,百米高空的風速就會達到20米/秒,而大部分的高樓,在風速達到10米/秒時,就會開始晃動。這就使得高樓不僅需要足夠堅硬,同時還要具備四兩撥千斤的能力。
風阻尼器一般安裝在高樓高層中間的位置,當強風吹過時,風阻尼器會隨著樓體的晃動而搖擺,將強風帶來的沖擊力減弱耗散,達到緩沖減震的效果。接下來咱們了解一下它的工作原理。
風阻尼器的工作原理是當強風來臨時,先探測強風帶來的沖擊力對建筑物的造成的搖晃程度,然后在通過計算機控制裝置上方懸吊的鋼索,此時的風阻尼器通過傳動裝置經由彈簧和液壓裝置吸收來自樓體的搖晃,從而抑制建筑由于強風所引起的晃動。
可能有的人聽不太懂,意思就是風朝哪個方向吹,風阻尼器就會朝著反方向擺動。
最具有代表性的就是中國臺北的101大廈了,101大廈設置有世界上最大的風阻尼器,外觀呈金色球體,直徑達5.5米,總重量達到了680噸,同時它也是世界上唯一外露式,可供游客參觀的風阻尼器。
2015年8月8日,101搭設遭受了蘇迪羅臺風的猛烈進攻,阻尼器擺動幅度達100公分之大,擺動幅度創歷史最大,也正是因為它的存在,才保護了這座高508米的巨大建筑。
第二個例子就是上海環球金融中心,它的設計方式很特別,安裝了兩架風阻尼器,而且還是中層,大家就納悶了,不是應該安裝在高層嗎?
其實它不僅僅在中部安裝了風阻尼器,而且還安裝了驅動裝置,讓這兩個神奇的物件進行配合,不僅可以讓大樓屹立不倒,而且還能最大限度地減小樓體的晃動幅度。
作為中國第一高樓的上海中心大廈,自然也安裝了中國最頂尖的風阻尼器“上海慧眼”,它位于大樓125和126層,距地面高度583.4米,重1000噸。
與傳統的風阻尼器不同,它并不是將風阻尼器安裝在大樓樓頂,而是運用了電磁的原理。同時它也是世界上最重的風阻尼器,讓我國風阻尼器的科技推進了一大步。
但是身為世界第一高樓的迪拜塔并沒有安裝風阻尼器,它又是怎么在強風中保持穩定的呢?
迪拜塔共有162層,總高828米,是世界第一高樓。它之所以沒有采用阻尼器,是因為這座樓的形狀和設計有極好的抗風性能。
這座樓采用了三角形設計,在遭受強風襲擊時,三角造型會將強風帶來的沖擊力分散,另外,這座樓底部寬大,然后依次向上遞減,這樣就使得越高的樓層受風面積越小,自然不用安裝風阻尼器。
還有人問了,現在的深圳賽格大廈還能裝風阻尼器嗎?
實際上,風阻尼器也不是張張嘴就能裝上的,風阻尼器的設計和安裝需要與大樓本身的參數高度匹配才行,它的重量一般在大樓重量的1%左右,就算設計出來了,也不是想裝就能裝的。
這些高樓正是因為有了風阻尼器,才能在狂風暴雨中屹立不倒,這都是人類智慧的象征。除此之外,阻尼器在各個領域都有廣泛的應用,例如汽車上安裝阻尼器能有效減少車體的震動,發生碰撞時還能抵抗沖擊力,從而最大程度的保障司機的安全。
風阻尼器除了能抗風,還能抗震,降低地震對建筑物頂部的沖擊。隨著科技的發展,阻尼器的使用也一定會普及。
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