成都伴闲论坛 门户 行赏见闻 查看内容

为了抗风、抗震,摩天大楼有哪些黑科技?

2021-9-22 21:17| 发布者: 月点青灯| 查看: 115| 评论: 0|来自: 成都伴闲论坛

摘要: 振动可以是优美的音乐,可以是吵闹的噪声,可以是舒适的悬挂,也可以是毁灭的灾难。你见过一个扭曲变形的桥梁吗?那是历史上最著名的桥梁坍塌事故,塔科马海峡吊桥事故,这个桥梁坍塌的成因归咎于一个流体现象,卡门 ...

振动可以是优美的音乐,可以是吵闹的噪声,可以是舒适的悬挂,也可以是毁灭的灾难。你见过一个扭曲变形的桥梁吗?那是历史上最著名的桥梁坍塌事故,塔科马海峡吊桥事故,这个桥梁坍塌的成因归咎于一个流体现象,卡门涡街。当流体经过障碍物时,就会在障碍物的后方产生一个低压区域,随着流体流速的增强高压和低压区域就会产生拉动障碍物的吸力,导致障碍物会出现左右摆动,产生高频振动,这种振动对于建筑物来说可能会产生毁灭性的打击。

塔科马海峡吊桥的设计抛弃了传统造桥的钢桁梁,采用的更轻更薄的钢板梁,但是透风性要大大降低,所以非常容易产生卡门危机现象,最终在大风天气下出现剧烈抖动,最终坍塌。之所以这次事件非常出名,是因为在这之后人们才意识到,流体对于建筑物的影响是十分巨大的,之后的大型建筑也都对风动测试越来越重视。在现代超高层建筑的设计中,为了减少涡流的影响,可谓花尽的心思,在结构设计上最常见的方法就是取消直角设计结构,采用更符合空气动力学的圆角设计,或者在边角上切入内角,以减少产生涡流的强度。最直观的例子就是台北101的外观设计,这种内切的结构可以有效的减少25%的涡流强度,把建筑物设计成头细、脚粗的锥形结构也可以减少涡流产生的强度,吉隆坡的双子塔,伦敦的碎片大厦也都采用了这种抗风设计。

当然锥形结构也可以设计成这样,头小脚大的柱形结构,底部建筑体积的减小,也可以直接减小产生的涡流强度,纽约早期的摩天大楼多采用这种设计。目前世界上最高的摩天大楼哈利法塔在结构设计上就集合了前面我们讲到的所有设计元素,通过对哈利法塔的风洞模型的模拟,我们能够清晰看到涡流最明显发生的区域是在哈利法塔的底部,也是它结构最稳固的地方,而物流产生最少的部分是它的中部结构这种复杂的结构造型。让涡流的强度大小不一很难形成比较强烈的共振,这也是哈利法塔最厉害之处,就知道这种超高建筑的顶部是没有阻尼器的降低涡流强度的结构设计还有很多种。比如这种增加大楼通风量的设计,会在上面留很多的小孔,或者直接在顶部流出一个大洞,都能有效减少涡流产生。

而全球第二高的上海中心大厦采用了根据美观和整体的螺旋结构的设计风格,也能大大减少涡流的产生。不光如此,上海中心大厦里还有一件秘密武器,重达1000吨的调谐质量阻尼器,阻尼器的工作原理很简单,就是通过阻尼器的反向运动减少强分风、地震,对摩天大楼的晃动频率。拥有阻尼器的大楼很快就减弱了晃动频率,能够快速减弱天气对超高层建筑的影响。据不完全统计,上海中心大厦在超强台风天气中主力气运行情况下,只有1/10的人能感觉到轻微晃动,当然对于这种在全球都能排上名的摩天大楼,其中的科技含量要比我们想象的要多得多。人类在与大自然和平共处的同时也在不断的努力的寻找大自然的规律,这样才能更好的更安全的保护人类。


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

1.成都js论坛 2.成都娱乐宝 3.闲人SPA吧 4.成都网约生活平台 

相关阅读

最新评论

客服热线
400-1234-888 周一至周日:09:00 - 21:00
公司地址:四川省成都市金牛区

成都伴闲论坛与你携手共建现代都市休闲生活网,共同探寻美食旅游、都市养生之道,聚焦身边热门话题。

Powered by Discuz! X3.4 © 2001-2013 Comsenz Inc.

Archiver|手机版|小黑屋|成都伴闲论坛

GMT+8, 2022-1-18 12:24 , Processed in 0.043250 second(s), 29 queries .

返回顶部