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阻尼器——高楼大厦的“定楼神器”,保障建筑安全
阻尼器:高楼大厦的守护神
阻尼器,这一被誉为“定楼神器”的装置,在高楼大厦中发挥着至关重要的作用。它如同一位默默守护的卫士,确保建筑的安全与稳定。
定楼神器——阻尼器
阻尼器,这一专为减振消能而设计的装置,通过提供运动阻力来耗减能量。在航天、航空、军工、枪炮等多个领域,以及我们日常生活中的汽车和摩天大楼,阻尼器都发挥着不可或缺的作用。
阻尼,是指通过摩擦和其他阻碍作用使自由振动逐渐衰减的过程。为了实现这一目的,人们会在结构系统上安置特殊的构件,这些构件能够提供运动阻力,从而耗减能量。这类装置被称为阻尼器。阻尼器的作用会因应用场景和工作环境的差异而有所不同。例如,有些阻尼器主要用于减振,而另一些则更侧重于防震,它们在低速时允许自由移动,但在速度或加速度超过特定值时会自动闭锁,提供刚性支撑。目前,各种类型的阻尼器已经广泛应用于各个领域,包括弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器和粘滞阻尼器等。
阻尼器,被誉为高楼大厦的“定楼神器”,是保障高楼在强风或台风侵袭时安全的重要措施。为了应对高空强风和台风的摇晃影响,大楼内部通常会安装“调谐质块阻尼器”(tuned mass damper,亦称“调质阻尼器”)。这种阻尼器利用质量块的惯性,产生一个与建筑摇晃方向相反的反作用力,从而实现减振效果。当建筑受到风力作用而摇晃时,阻尼器会反向摆动,通过这种摆动来有效降低建筑物的晃动幅度。
上海中心大厦,作为中国第一高楼,高达632米,其防风抗台的“定楼神器”——阻尼器,被命名为“上海慧眼”。这一命名不仅体现了其在上海这座智慧城市中的独特地位,更彰显了其在高楼安全保障方面的卓越性能。
“上海慧眼”的设计灵感源于《山海经》中的“烛龙之眼”,象征着其不仅拥有守护高楼安全的智慧,更承载着中华文化的深厚底蕴。作为我国首个自主研发并成功应用的电涡流摆式调谐质量阻尼器,它在国际上尚属首次使用,展现了我国在建筑安全领域的创新实力。
“上海慧眼”的抗台风关键技能,得益于其独特的工作原理。它通过质量块与吊索的巧妙组合,构成了一个庞大的复摆系统。这一系统能够与大楼的主体结构产生共振,进而实现稳定大楼、显著减少晃动的效果。值得一提的是,“上海慧眼”的重量达到了惊人的1000吨,不仅超越了台北101大楼所使用的680吨阻尼器,电涡流摆式阻尼器质量块。同时,其极限摆幅更是高达2米,展现了卓越的抗震性能。
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