台风“烟花”已于26日上午9时减弱为强热带风暴级,今后将绕我国一圈,再次回到大海。
虽然台风“烟花”等级有所减弱,但是风力依旧很强劲,据中央气象台预报,“烟花”将会给上海、浙江东部、福建北部、台湾海峡北部、山东半岛南部沿海、杭州湾等地带来大风天气,风力大约为6-8级,其中部分地区的风力为9-10级,阵风11级。
对于摩天大楼而言,大风天气有可能会导致大楼出现晃动,持续不断地晃动会导致楼体的结构被损坏,导致安全性大打折扣。
那么问题来了,上海中心大厦高632米,而且它刚好位于台风“烟花”的影响范围内,那么它该如何抵挡最高10级的大风呢?
上海中心大厦
上海中心大厦位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区,高度达到了632米,地上128层,地下5层,是世界第二高的摩天大楼,中国第一高的摩天大楼。对于摩天大楼而言,抗风是非常难的一件事情。
因为高层建筑受到的风力要比普通的建筑更大,尤其是高度超过500米以上的建筑物,强度要比地面高2~3级。这就很容易导致大厦晃动起来。如果遭遇超强风或者台风,上海中心大厦理论上的摆动幅度会非常大,甚至可以超过1米以上。如果此时上海中心大厦中有人,里面的人肯定会头晕目眩。
那么问题来了,这次台风“烟花”来势汹汹,上海中心大厦能扛得住台风“烟花”吗?
实际上,在设计上海中心大厦时,已经做了很多降低风载荷和提高抗风能力的方案,可以说是从地基武装到了楼顶,不仅如此,上海中心大厦还有独步世界的抗风抗震秘诀:上海慧眼。
一般来说,设计高层建筑都会考虑到抗风抗震,上海中心大厦肯定也不例外,我们举两个例子:
- 超级牢固的地基:上海属于冲积平原,是由长江携带入海的泥沙不断沉积而成,这还是近几千年的事情。因此,上海的土层十分松软,要在这里盖摩天大厦十分困难。不过,这次工程师采用的方法也很独到,他们把几根几十米长的桩子直接打入到土层当中,紧接着,他们在这几个桩子的上面浇筑出一个底板,这个底板面积超过了1万平方米,相当于1.6个标准足球场那么大,厚度达到了6米,是世界上最大的建筑底板。最后他们在这个底板上再加一层筏板,这就使得上海中心大厦的地基十分牢固。
- 能降低风载荷的外立面:在设计上海中心大厦的外立面时,设计师也考虑到了风力对于大厦的影响。因此,使用的是:“倒圆角三角形”外立面方案,这可以降低24%的风载荷。
除了地基和外立面,上海中心大厦主体结构采用了“巨型框架搭配核心筒、伸臂桁架”的方式;同时外幕墙采用“悬挂结构、径向撑杆以及水平斜撑”的支撑体系,搭配可伸缩的支座。这些设计都可以大大降低风力对于建筑物的影响,同时还能减少建筑物结构发生形变。
虽然这些设计都很巧妙,也确实能大大降低风力对于建筑物的影响。但是能够确保让上海中心大厦,即便是在台风和地震的威胁中都屹立不倒的,其实是另外一个东西,它的专业名词叫做:阻尼器。
上海慧眼
前段时间,深圳赛格大厦总体的高度是355.8米,就发生了异常的摆动。后来,经过专家们的调查后发现,深圳赛格大厦没有安装阻尼器,同时楼顶桅杆连接点出现破损,所以才出现一场摆动。
也就是说,阻尼器对于摩天大楼能起到十分重要的作用。阻尼器的原理是:
利用阻尼特性来吸收,或者抑制冲量,以此减缓力学振动及消耗动能的机械或液压装置。
在上海中心大厦的125层就安装了一台摆式电涡流调谐质量阻尼器。这台阻尼器主要是由主体结构保护系统、阻尼系统、吊索、质量块共同构成,重量达到了1000吨。
当台风或者地震来临时,阻尼器就会启动,吊索和质量块会构成一个巨型复摆,复摆会提供反向摆动,来对冲上海中心大厦的摆动,这样就可以使得建筑物如履平地,屹立不倒,从而实现抗风抗震的效果。
上海中心大厦的这套阻尼器也被我们称为上海慧眼,它同时也是目前全世界最大的阻尼器,引入电磁原理属于首创。在这次台风“烟花”来袭,上海慧眼动了起来,来帮助上海中心大厦抵抗台风。
#上海中心大厦如何抵御“烟花”冲击##“烟花”在浙江平湖再次登陆#
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