中国第一高楼遭遇台风 竟然顺势摇摆起来!摩天楼平时也在晃动

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  上海中心大厦是位于上海陆家嘴金融贸易区的超高层摩天楼,它有5层地下室和119层地上楼层,总高度达到632米,是中国的第一高楼,世界的第二高楼,距世界第一高楼"迪拜塔"还差196米。上海中心大厦的设计思路是模仿盘旋而上的中国龙,所以它是带有明显的螺旋弧度的,有网友认为这种设计十分有未来科技感,符合上海"魔都"的城市定位;也有网友认为它的弧度让拍照很难找角度,勾起人的强迫症。不管怎么说,它别具一格的外形总算是没有落入俗套,为上海增加了独特的魅力。

  

  去年网上流传着台湾第一高摩天楼101大厦在台风"山竹"中明显摇晃的视频,很多网友感到诧异和害怕,担心摩天楼会被台风吹倒,也有网友认为视频是假的,这么坚固的大楼不可能发生肉眼可见的摇晃。其实摩天楼的晃动是正常而且必要的,它平时其实也会发生幅度很小的振动,不过人们很难察觉,而当有地震或强风来袭时,摇晃幅度就明显了。摩天楼可以通过摇晃消耗强风和地震对它施加的能量。摩天楼外楼体的风荷载随着高度增加而增加,为了保证摩天楼在风中不会过幅摆动,造成楼内人员的生理不适以及玻璃幕墙承受过载发生爆裂,摩天楼必须要有严格的抗风设计。

  

  摩天楼的抗风设计首先要对楼体的外形进行考量,上海中心大楼使用的是螺旋上升状设计。据设计师Strabala介绍,这种设计将能使大厦周围的风形成向上的环流,减小约28%的侧向风载荷,从而减少抗强风建筑结构体的使用,节能环保。光靠外形设计抗风肯定是不够的,摩天大楼一般还会使用风阻尼器,用于抵消部分外力引起的摆动幅度。所以风阻尼器必须是体积大、重量重的,如台北101大厦使用的风阻尼器是一颗巨大的挂置钢球。而上海中心大厦的风阻尼器是世界首个电涡流摆式调谐质量阻尼器,它是由上海材料研究所设计的,位于大厦的第125层。这款电涡流摆式阻尼器由吊索、质量块、阻尼系统和主体结构保护系统组成。12根25米长的钢吊索和质量块构成了巨大的复摆,可随大楼一起共振。而阻尼系统则是通过电涡流技术消减质量块的振幅,消耗外力对大楼注入的能量。这套风阻尼系统的质量块重量达到1000吨,据说是世界上最重的风阻尼质量块。

  

  另外,稳固的摩天楼离不开扎实的地基。为了应对上海由长江泥沙积聚而成的特殊地质,上海中心大厦采用了桩筏基础,这种结构既有承载力高的优点,又能应对地基的不均匀沉降。上海中心大厦的筏板厚度大致相当于二层楼的高度,并以钢筋混凝土满填于其中。这种结构将能使上海中心大厦的沉降控制在10-14cm之间,符合建筑专业标准。

  

  除了抗风设计,摩天楼的环保节能设计也越来越被看重。上海中心大厦外部通过使用点阵网格式钢架建成了双层幕墙结构,不仅美观时尚,更能隔断外部与楼内空间的直接热交换,保温节能。另外,上海中心大厦还在接近楼顶的高层设计了风力发电机,可提供楼内照明用电,非常绿色环保。

  

  有网友好奇为什么上海中心大楼不干脆建成世界第一高楼,这个据说是因为要考虑到与周围环境的和谐融合,太高会有强烈的突兀感。摩天楼是城市化进程的象征,但摩天楼的建造要很务实地考虑用户需求、安全性和经济性,现在我国大城市也越来越趋于理性了,不再一味追求摩天楼的高度是否能刷新纪录了。

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  上海中心大厦是位于上海陆家嘴金融贸易区的超高层摩天楼,它有5层地下室和119层地上楼层,总高度达到632米,是中国的第一高楼,世界的第二高楼,距世界第一高楼"迪拜塔"还差196米。上海中心大厦的设计思路是模仿盘旋而上的中国龙,所以它是带有明显的螺旋弧度的,有网友认为这种设计十分有未来科技感,符合上海"魔都"的城市定位;也有网友认为它的弧度让拍照很难找角度,勾起人的强迫症。不管怎么说,它别具一格的外形总算是没有落入俗套,为上海增加了独特的魅力。

  

  去年网上流传着台湾第一高摩天楼101大厦在台风"山竹"中明显摇晃的视频,很多网友感到诧异和害怕,担心摩天楼会被台风吹倒,也有网友认为视频是假的,这么坚固的大楼不可能发生肉眼可见的摇晃。其实摩天楼的晃动是正常而且必要的,它平时其实也会发生幅度很小的振动,不过人们很难察觉,而当有地震或强风来袭时,摇晃幅度就明显了。摩天楼可以通过摇晃消耗强风和地震对它施加的能量。摩天楼外楼体的风荷载随着高度增加而增加,为了保证摩天楼在风中不会过幅摆动,造成楼内人员的生理不适以及玻璃幕墙承受过载发生爆裂,摩天楼必须要有严格的抗风设计。

  

  摩天楼的抗风设计首先要对楼体的外形进行考量,上海中心大楼使用的是螺旋上升状设计。据设计师Strabala介绍,这种设计将能使大厦周围的风形成向上的环流,减小约28%的侧向风载荷,从而减少抗强风建筑结构体的使用,节能环保。光靠外形设计抗风肯定是不够的,摩天大楼一般还会使用风阻尼器,用于抵消部分外力引起的摆动幅度。所以风阻尼器必须是体积大、重量重的,如台北101大厦使用的风阻尼器是一颗巨大的挂置钢球。而上海中心大厦的风阻尼器是世界首个电涡流摆式调谐质量阻尼器,它是由上海材料研究所设计的,位于大厦的第125层。这款电涡流摆式阻尼器由吊索、质量块、阻尼系统和主体结构保护系统组成。12根25米长的钢吊索和质量块构成了巨大的复摆,可随大楼一起共振。而阻尼系统则是通过电涡流技术消减质量块的振幅,消耗外力对大楼注入的能量。这套风阻尼系统的质量块重量达到1000吨,据说是世界上最重的风阻尼质量块。

  

  另外,稳固的摩天楼离不开扎实的地基。为了应对上海由长江泥沙积聚而成的特殊地质,上海中心大厦采用了桩筏基础,这种结构既有承载力高的优点,又能应对地基的不均匀沉降。上海中心大厦的筏板厚度大致相当于二层楼的高度,并以钢筋混凝土满填于其中。这种结构将能使上海中心大厦的沉降控制在10-14cm之间,符合建筑专业标准。

  

  除了抗风设计,摩天楼的环保节能设计也越来越被看重。上海中心大厦外部通过使用点阵网格式钢架建成了双层幕墙结构,不仅美观时尚,更能隔断外部与楼内空间的直接热交换,保温节能。另外,上海中心大厦还在接近楼顶的高层设计了风力发电机,可提供楼内照明用电,非常绿色环保。

  

  有网友好奇为什么上海中心大楼不干脆建成世界第一高楼,这个据说是因为要考虑到与周围环境的和谐融合,太高会有强烈的突兀感。摩天楼是城市化进程的象征,但摩天楼的建造要很务实地考虑用户需求、安全性和经济性,现在我国大城市也越来越趋于理性了,不再一味追求摩天楼的高度是否能刷新纪录了。

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