强台风来袭,摩天大楼如何全身而退?
今年第13号台风“贝碧嘉”于9月16日7时30分在上海浦东临港新城沿海登陆,登陆时风力达强台风级别,成为75年来登陆上海的最强台风,在这场与自然力量的较量中,上海中心大厦的千吨“慧眼”阻尼器发挥了重要作用,成为守护城市安全的重要力量。
上海中心大厦高达632米,是中国的最高建筑,在此次台风中,大厦内部的阻尼器产生了明显的晃动,摆幅超过1米,这样的摆动在人类面前展现了科技的威力,阻尼器作为这座摩天大楼的关键安全装置,通过消耗外部激励能量,减小结构响应,从而保护建筑安全,它由金属或粘弹性材料制成,安装在建筑物的关键部位,当建筑物受到外力作用时,阻尼器会产生变形,通过内部摩擦和塑性变形消耗能量,减轻结构的振动和摆动。
具体到“慧眼”阻尼器,它是一个重达千吨的装置,安装在上海中心大厦内部,当强风来袭时,这个巨型复摆会在计算机的测算下运作,通过自身的摇摆来削弱大厦的晃动幅度,这种阻尼器可以降低风致峰值加速度,降低的幅度超过43%,可以令大厦内90%的人感受到较大的舒适度。
上海中心大厦的阻尼器采用了电涡流阻尼技术,能够利用导体在磁场环境中做相对运动时产生电涡流阻碍导体运动的原理来消减阻尼器的摆动,从而释放能量,当阻尼器的摆动超过一定幅值时,限位保护装置会发挥作用,锁定阻尼器的摆动,保护大楼的建筑结构以及周边的装饰部件不受撞击。
耗能阻尼器的应用不仅提高了建筑物的安全性和舒适性,还为城市的可持续发展提供了有力支持,它减少了建筑物在地震或风振等极端条件下的损坏风险,降低了维修成本和资源浪费,通过减少建筑物的摆动幅度,提高了居住者的舒适度和安全感,有利于提升城市的整体形象和吸引力,耗能阻尼器的应用还促进了相关产业的发展和技术创新,为城市的经济发展注入了新的活力。
“贝碧嘉”台风的来袭凸显了科技在抵御自然灾害中的重要作用,而上海中心大厦的阻尼器更是展现了人类智慧的结晶,随着科技的不断进步,相信未来会有更多的科技创新用于保护人类的安全和福祉。