台风来了，单凭阻尼器就能救摩天大楼吗

“摩羯”前脚刚在海南上房揭瓦，“贝碧嘉”又在长三角翻箱倒柜。

本年第13号台风“贝碧嘉”的中央已于16日7点30分前后在上海浦东临港新城登岸，成为1949年以来登岸上海的最强台风。安装在上海中央大厦125层的千吨“慧眼”阻尼器开始晃动，摆幅约凌驾1米。

在之前的台风肆虐期间，还有人拍到大楼在风中摇摆的视频，令不少网友大喊“畏惧”！乃至有人以为这个大楼的地基有标题，是“豆腐渣工程”，还有的网友根本不信任大楼会被风吹得摇摆，直言是“P的”！

台风来袭的时间，大楼真的会晃动吗？真的没事吗？重达千吨的阻尼器又是干什么用的？

摩天大楼在遭遇台风和地震的时间，受到变革的风荷载（即风对结构施加的力）、地震动作用，会产生往复的动力变形，也就是各人感受到的“摇摆”。结构物的振动是无法避免的，是结构在动力作用下的肯定反应。实际上，在寻常，大楼也会有振动，只是振动的幅度很小，人们很难留意到。在台风、地震如许的剧烈荷载作用下，大楼的振动幅度也就相应增长了。别的，摩天大楼也必要通过“摇摆”来斲丧掉台风和地震输入的大量能量。

可见，光凭台风天里大楼摇摆就判定构筑物是“豆腐渣工程”是没有科学依据的。

大楼动工前，都要由工程师举行结构筹划。工程师们会根据大楼所处的地理位置，预估大楼可能蒙受的地震和台风作用，并举行相应的筹划，尽量减少大楼在这些外荷载（即全部外部环境对结构作用力的统称）作用下的结构相应。在沿海强风地域，风荷载通常是结构筹划中的控制性因素，以是工程师们通常会接纳抗风筹划。抗风筹划必须满足结构的强度、刚度、舒服度、抗疲惫粉碎等筹划要求，确保结构在风荷载作用下不会发生倒塌、开裂，也不会发生过大的位移，以包管结构的安全。

你可能会希奇，为什么台风天身处大楼内的自己感受不到摇摆呢？

其实，影响人体舒服度的重要因素有振动频率、振动加快度和振动持续时间。振动持续时间重要取决于风力作用时间，结构的振动频率又很难调整，以是结构筹划中一样寻常接纳限定结构振动加快度的方法来让人感觉更舒服。

当一栋楼的振动加快度到达0.15 m /s^2时，身处此中的人们就会感受到构筑物的摇摆。

如果仅仅依靠结构物的变形来反抗台风和地震的作用，在建立过程中，必要投入大量的本钱以进步构筑物自己的性能，如许肯定会导致质料的浪费。

这时间，一种可以吸取大概斲丧台风和地震带来的能量并减轻结构振动的装置——阻尼器就登场了。

阻尼器一样寻常可分为两种，一种是耗能阻尼器，一种是调谐阻尼器。

从能量的观点看，台风大概地震输入到构筑物中的能量是肯定的，因此，耗能装置耗散的能量越多，则结构自己必要耗散的能量就越小，耗能阻尼器就是利用如许的原理减轻构筑物的振动。

位于马来西亚吉隆坡的国油双峰塔接纳的就是耗能阻尼器，它利用两栋大楼间的空桥来平衡大楼间的摇摆，耗能阻尼器设置在空桥和大楼的毗连点。在地震或台风的作用下率先辈入非弹性状态，大量斲丧地震能量，从而减轻结构的振动。

调谐阻尼器则是通过增长一个子结构，把构筑的能量向子结构转移。这些子结构通常都重达数百吨，当台风或地震将大楼晃到一边时，阻尼器也会发生运动，其惯性运动方向和大楼运动方向恰恰相反。

根据子结构的差别，分为调谐质量阻尼器（TunedMass Damper，简称TMD）和调谐液体阻尼器（TunedLiquid Damper，简称TLD）。

由于调谐质量阻尼器具备对高层构筑结构控振效果好、对构筑功能的影响较小、本钱低、占地少且便于安装、维修和更换等长处，在实际的高层构筑结构风振控制工程中得到了广泛的应用。

一、上海中央大厦

上海中央大厦的这颗重达千吨的“慧眼”就是电涡流调谐质量阻尼器，是我国的一项创新技术。它是现在天下上最重的阻尼器，重量约占大厦的 0.118%，由12 根长达25米的钢索吊在大厦内部，单边摆幅极限为2米。当强风来袭时，这个巨型复摆会摆向风吹来的方向，依附自身的摇摆来削弱大厦的晃动幅度。

二、深圳安全金融中央

在“山竹”台风中，深圳安全金融中央作为深圳第一高楼，可以或许在剧烈台风的作用下保持齐备无损，重要也在于其内部安装的两个调谐质量阻尼器通过惯性运动吸取了大量能量，这两个阻尼器分别重达500吨，被放置在大楼的114层。据报道，其阻尼球在狂风中的摆动幅度到达2米。

2004年建成的台北101大厦，在87层和91层之间安装了一个重达662吨的风阻尼球。八根重量高达20吨的钢缆围绕球的底部，将阻尼球和主体结构相连，在阻尼球的下方，另设置有八根水平向和八根斜向黏弹性阻尼器。风阻尼球是大楼抗风防震的重要结构之一。在2013年的“苏力”台风中，阻尼球产生惯性运动，摆动幅度到达70厘米，阻尼器大量吸取了台风所带来的振动能量，极大地减少了台北101大厦在强台风中的摆动量。

在狂风和地震眼前，阻尼器之于摩天大楼好比定海神针般的存在，它掩护大楼的安全，也给人们吃下颗放心丸。