一般说,在正常的风压状态下,距地面高度为10米处,如果风速为5米/秒,那么在90米的高空,风速可达到15米/秒。若高达300~400米,风力将更加强大,风速达到30米/秒以上时,摩天大楼会产生晃动。

例如纽约世贸中心,在春季刮风时,通常摇晃偏离中心15~30厘米,在强飓风作用下,位移可达1米,设计按最大风力下的最大偏离为1.2米。芝加哥西尔斯大厦在大风情况下最大偏离中心可达1.8米,据说装了陀螺平衡装置后可调到1.5米。

那么101层,高达509米的台北101大楼,在台湾这个多台风多地震的地方,要不了多久不得摇塌了么?

不怕,咱不有一颗月亮么——

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这颗类似钟摆的金色巨型球体,是个在全世界都很有名的家伙,大名叫:调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)。

这个阻尼器直径5.5米、重达660吨,是101大楼的镇楼之宝,定楼神球。

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高层的阻尼器有很多种实现方式,有利用液体的有利于摩擦的,但大多都是隐藏起来的,像101这样把它公开展示于公众面前的很少有。于是它也引起了人们巨大的兴趣。

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↓↓16根直径9公分,42米长的钢索吊着这只大家伙↓↓

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阻尼器的原理是在大楼侧面受力时(台风等)阻尼器也会以相应的频率摆动造成相反的作用力,抵消部分大楼的压力。

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101大厦的吉祥物Damper Baby公仔,设计概念源自于是101的镇楼之宝——风阻尼器 (Damper),将这巨型球体拟人化,再把41层实心钢板焊接的环状螺旋循环,变装成公仔身上最亮丽的螺纹上衣,而“1、0、1”数字作为天真无邪的脸部五官,搭配红、金、黑等三种颜色,分别名为“红金宝”、“金有钱”及“黑巧客”等。

↓↓台北101大厦的阻尼宝宝

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在自然的力量前,人真的很渺小,但渺小的人类制造的这个巨大的调谐质量阻尼器,为101大楼的安全做出了巨大贡献——6.3级地震阻尼器摆动幅度20公分,而苏力台风时阻尼器的摆动幅度达到70厘米。有它才有101的安然矗立。

↓↓2013年台北6.3级地震时阻尼器荡秋千↓↓

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↓↓到节庆时,101就成了一个巨大的鸡毛掸↓↓

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上海环球金融中心阻尼器:

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上海环球金融中心在395米的第90层安装了两台风阻尼器,这是我国大陆地区首个使用此类装置的超高层建筑。

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这个阻尼器是两个重达150吨、长宽各有9米的大家伙。外部是3层蓝色的钢质框架,中间桔红色的是用钢索悬吊的重100多吨的配重物。配重物下面装有驱动装置,与环球金融中心本身自振频率相一致。通电后,建筑物因强风产生的摇晃可以通过传感器传至风阻尼器,此时风阻尼器的驱动装置会控制配重物的动作,大幅降低环球金融中心由于强风引起的摇晃。

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