臺風中，上海中心的阻尼器有節(jié)奏地擺動

　　“上海慧眼”靠什么削減晃動

　　臺風“煙花”來襲，7月25日，上海中心大廈125層的阻尼器有節(jié)奏地擺動，以削減臺風造成的樓體晃動，保持申城第一高樓的安全?！版?zhèn)樓寶器”阻尼器靠什么削減高層晃動?所有高樓都要裝阻尼器嗎?

　　如何削減晃動

　　阻尼是一個物理學名詞，指的是力的衰減和能量的耗散，有緩沖的意思。阻尼器是一種提供運動的阻力以達到耗減運動能量的裝置。上海理工大學物理系副教授、中國人工智能學會科普工作委員會委員田偉介紹，阻尼器的主要部分是由鋼索懸吊的百噸級的配重物體，一般懸掛在300米以上。當強風來襲時，該裝置使用傳感器來探測風力大小和建筑物的搖晃程度，并通過計算機經由彈簧、液壓裝置來控制配重物體向反方向運動，降低建筑物的搖晃程度。在航天、航空、軍工、機械等行業(yè)中早已應用各種各樣的阻尼器(或減震器)來減震消能。從20世紀70年代后，人們開始逐步把這些技術轉用到建筑、橋梁、鐵路等結構工程中。

　　“阻尼器的運作原理就像身處搖晃的‘網紅橋’(吊橋)上的人，將身體朝‘網紅橋’晃動的反方向移動取得平衡?！碧飩ソ忉?，如果強風從某個方向刮來，配重物就好比一個巨大的“鐘擺”擺向風吹來的方向，使風阻尼器產生一種與風向相反的力量，從而化解建筑物的搖晃程度，抵消強風對建筑物的影響。使用這一裝置，能把強風加在建筑物上的加速度降低40%左右，即使遭受強風襲擊，建筑內的人也基本感覺不到建筑物的搖晃。

　　“上海慧眼”創(chuàng)新技術

　　上海中心的高度達632米，共128層。上海中心大廈的上層部分，要承受每秒數十米大風的襲擊。尤其當臺風來襲，上海中心大廈會出現大幅度晃動，最大幅度可達1.4米。有人不禁要問，一棟這么高的樓左右搖擺1.4米，不會倒嗎?

　　田偉介紹，上海中心大廈首次采用電渦流調諧質量阻尼器，這也是我國一項創(chuàng)新技術，能將大風作用在樓宇上的機械能，通過阻尼系統(tǒng)，最終轉化為熱能消散，提升大樓內的舒適度。

　　上海中心大廈的阻尼器位于大廈125層，又被稱為“上?；垩邸?，它由配重物和吊索構成，類似巨型復擺。這是一個重達1000噸的風阻尼器，是目前世界上最重的阻尼器，重量約占大廈的0.118%。這個巨大的阻尼器由12根鋼索吊在大廈內部，每根鋼索都長達25米?！吧虾；垩邸北话惭b在大廈的倒數第三和第四層，距離地面583米。

　　根據上海中心大廈施工方上海建工提供的數據，這種阻尼器可以降低風致峰值加速度，降低的幅度超過43%，可以令大廈內90%的人感受到較大的舒適度。上海理工大學環(huán)境與建筑學院高級工程師徐建設表示，如果不安裝阻尼器，那么瞬時加速度大，人就感覺到晃動，會感覺眩暈，舒適度便會下降。

　　上海中心大廈阻尼器單邊擺幅的極限是1米。2019年臺風“利奇馬”影響期間，阻尼器單邊擺幅超過50厘米，瞬時峰值一度達到70厘米，擺幅創(chuàng)下上海中心大廈啟用以來的最大紀錄。此次受臺風“煙花”的影響，該阻尼器的擺幅未超過“利奇馬”的影響擺幅。

　　是不是高樓都要裝

　　既然阻尼器可以削減大樓晃動，是不是超高層建筑都要裝?專家表示，超高層抗風抗震主要依靠大樓結構和外形設計，需要“自身硬”。阻尼器的作用更像是“錦上添花”，一方面削減晃動、優(yōu)化體驗、提高大樓品質；另一方面，增加結構的耐久性。根據我國相關規(guī)范，沒有強制大樓安裝阻尼器。田偉介紹，一般來說，建筑物高度超過300米，就應安裝阻尼器了。

　　阻尼器有不同的類型。例如，有的國家多地震，設計的阻尼器更多考慮抗震效果。上海多臺風，設計的阻尼器更多考慮抗風效果，也叫風阻尼器。我國首個大型風阻尼器安裝于臺北101大廈，它曾是世界上最大的風阻尼器，也是全球第一個作為游覽景點開放的此類設施。在高樓林立的上海，裝有阻尼器的摩天大樓共有兩棟：上海中心大廈和環(huán)球金融中心。