爱读书 探索 632米高的上海中心大厦受风摆动近1米,里面的人不怕吗?

632米高的上海中心大厦受风摆动近1米,里面的人不怕吗?

说起上海,那么上海中心大厦这栋标志性的摩天大楼必然是无数人一眼望去的绝佳风景。我相信如果你看到这栋大楼的参数必然倒吸一口凉气。

632米高的上海中心大厦受风摆动近1米,里面的人不怕吗?

上海中心大厦总高度632米,结构高度为580米,远超上海环球金融中心的492米。该建筑于2008年正式开工,耗时8年,上海中心大厦建筑总体于2016年正式全部完工。自此,上海中心大厦成为中国最高、世界第二高的摩天大楼,这座宏伟的建筑自诞生之日起就成为上海新一代的明珠。那么问题来了,如此之高的巨型建筑,它受风的摆动影响就越大,数据显示遇到风的时候摆动幅度近一米,这已经算是摆动幅度非常大的了,那么里面的人安全吗?

其实答案是毋庸置疑的,如果设计师连这点基础的影响都想不到,那么这座宏伟的建筑也就不会完工了。其实设计师在设计过程中已经综合了多种因素,这种摆幅自然在考虑范围内。因此他们自然也采用了多样化的设计来加固和防止大厦过摆。

形状

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首先是大厦的形状,大厦的形状考虑了减少风的阻力,从顶部看,上海中心的外形好似一个吉他拨片,随着高度的升高,每层扭曲近1度。这种设计能够延缓风流。而且这种外形设计能够将侧力减少24%,这对于经常经受台风考验的上海建筑来说至关重要。

结构

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大厦打入的桩和地下室的结构考虑了100年一遇的最大风荷载,也就是建造一根特别坚固的核心贯穿轴,它贯穿了大楼,这样的设计能够让大楼变得更加牢固,抗风能力更强。上海中心塔楼结构平面为圆形,沿高度由底部直径83. 6m 逐渐收进并减小至42m。中央核心筒底部为30m×30m 正方形钢筋混凝土筒体,从5区开始,核心筒四个角部被削掉,逐渐变化为十字形,直至建筑顶部。塔楼外部幕墙呈三角形旋转上升,每层旋转1°,共旋转120°。塔楼结构平面布置基本对称、规则,立面均匀变化呈截锥形,有利于结构抗震和结构整体稳定。建筑外形呈流线形且螺旋上升,可减小风荷载体型系数,最大程度的减少狂风的侵袭。

风阻尼器

前面提到了,虽然有贯穿轴加固了大厦的摆动范围,不过这种设计依然会让大楼摇摆不定,因此设计师使用一种名为风阻尼器的装置,它类似于不倒翁的原理,通过阻尼器自身的摇摆来抵消大厦的摇晃,本质是是一套阻尼系统或称消能减振装置。因此和其它超高层建筑一样,上海中心大厦在第126层安装了风阻尼器,专门用于调整风荷载对建筑物的影响。其运作原理就像身处摇晃小船上的人,将身体朝小船晃动的反方向移动,来取得平衡。

632米高的上海中心大厦受风摆动近1米,里面的人不怕吗?

如果强风从北面刮来,配重物就好比一个巨大的“钟摆”摆向北面,使风阻尼器会产生一种与风向相反的力量,从而化解建筑物的摇晃程度,抵消强风对建筑物的影响。如果此时强风从南面刮来,配重物就好比一个巨大的“钟摆”摆向南面,使风阻尼器会产生一种与风向相反的力量,从而化解建筑物的摇晃程度,抵消强风对建筑物的影响。使用了这一装置之后,能把强风加在建筑物上的加速度降低40%左右,这样一来,即使遭受强风袭击,建筑内的人也基本感觉不到建筑物的摇晃。


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