上海大厦台风晃动

上海大厦台风晃动,第1张

上海中心大厦台风摆动一米(上海中心大厦刮台风摇摆度多大)

2021年5月18日,深圳赛格大厦摇晃,幅度比较大。楼里的人都怕楼塌,都撤离了。事发时,周围没有地震,没有施工,风速只有5级,围观群众被迫分手。毕竟大家最多也就猜到是什么原因了。

经过2个月的调查,结果于7月15日出炉。阵风导致赛格大楼顶部桅杆振动,再加上大楼的固有频率,导致赛格大楼振动。

台风:比赛格大厦高的上海中心大厦会怎么样?

2021年7月24日17时,烟花台风位于东经124.20,北纬27.50的东海海面上,距离浙江象山县东南方约310公里。预计25日下午到夜间在浙江舟山到玉环一带沿海登陆,登陆风力可达台风或强台风级。

上海距离着陆点只有100多公里,几乎在烟花十级风圈之内。中国第一高楼——上海中心大厦在上海陆家嘴,高632米,共128层,重达85万吨!中国居世界第一,仅次于迪拜的哈利法塔。台风来袭,上海中心大厦怎么办?

按理说,85万吨重的建筑根本不怕什么台风。毕竟重量到了一定程度,就是一种不可忽视的存在。然而事实上,完全不是这样。据说台风来袭时,上海中心大厦会摇晃,最大幅度达1.4米。

因为建筑不是山,是有社会功能的有棱角的建筑。为保证其社交功能,将以最大可用空空间和最经济的方式进行设计和建造。所以会出现各种各样的问题,所以它在设计和建造上一定要避免很多坑。

超高层建筑如何抗震与抗台风?

在设计建筑时,我们必须考虑一个非常重要的因素,那就是空空气动力学,因为现代建筑环境非常复杂。比如建筑物越来越高,就必须考虑风致变形,因为建筑物本身不是刚体,其大尺度结构在风中会发生变形,风致振动响应的频率可能会发生共振。

还有一个就是建筑内部结构防止共振。早期的中低层建筑采用半刚性模式设计,最多考虑热胀冷缩的伸缩缝。但是,楼房越来越高,钢筋混凝土的“刚体”在风和地震面前不值一提,甚至可以抛出面条对高楼的作用。

如何预防?大致有两种方式,一种是成本相对较低的结构阻尼,一种是成本相对较高但效果更好的主动抗震。

结构阻尼不难理解。最典型的就是在建筑物的某些位置设置吸能装置,就像卡车的弹簧柱或液压粘滞阻尼器,让建筑物在被风或地震吹动时吸收晃动能量,从而达到快速减振的目的。

当然不止这种结构阻尼。早期的381米高的帝国大厦(1931年完工),外墙用砖或石头,内部隔墙用砖或块。通过计算发现,这些非结构材料组合可以提供足够的阻尼。

但是幕墙结构的世贸中心(世贸双塔9·11倒塌)采用龙骨结构,没有隔墙提供减震。因此,粘弹性阻尼器首次被引入到超高层建筑中,在楼层桁架下弦杆与外框筒之间安装粘弹性阻尼器。

粘弹性阻尼

香港中银大厦的结构部分很有意思。它的支撑只与自身平面内的柱连接,而不同平面内的柱并不是通过节点板直接连接,而是通过混凝土绑在一起,混凝土和钢结构共同形成一个减震结构。

上海环球金融中心为空的桁架结构:巨型结构柱、巨型支撑、环梁桁架中,巨型支撑填充混凝土,既增加了结构的刚度和阻尼,又防止了边支撑的屈曲。也类似于中国银行大厦的设计。当然,这两部都是罗伯逊的里程碑式作品。遵循成熟的设计来降低成本是必然的。

主动减震装置

主动减震装置通过传感器感知建筑物的晃动方向和强度,然后通过配重做反向运动,消除晃动能量。因此,建筑中会有一个巨大的配重来抵消摇晃的能量。那么问题来了,应该放在楼顶,还是放在楼里,还是放在楼层?

可能很多朋友会觉得,你得在楼底才能把整栋楼压住吧?但这是完全错误的,就像举顶端平衡杆时,你会发现举顶端重量大于平衡杆重量的平衡杆更容易。因为质量大,同样能量下的位移小,不容易晃动。

上海中心大厦:1000吨“慧眼”镇楼

上海中心大厦的建筑很有特色,辨识度极高,因为它是一个从底部到顶部不断扭曲的形状,大小变化很快。首先,它是一个空空气动力学考虑的旋涡脱落。每个高度的旋涡脱落频率都会发生变化,每个高度都不一样,很难形成共振。

另一种是结构阻尼设计,如主体结构中的巨型框架-核心筒-伸臂桁架。最大化水平荷载(如风荷载)阻力和重力阻力。在外幕墙支撑体系中,悬挂结构设置径向撑杆(每层向上旋转1度)和水平斜撑,通过伸缩支撑减小幕墙结构与主体结构的变形差异。

除了这些设计,还有主动阻尼装置,即125~126层,重量1000吨的主动阻尼装置,通过自身的惯性和阻尼消耗风荷载对结构产生的能量,从而降低结构的响应。台北101大楼也采用了类似的主动阻尼装置,但规模比上海中心大厦小。

虽然上海中心大厦的减震装置标榜为“世界首创的摆式涡流调谐质量阻尼器”,但原理上并没有太大的区别。广州塔,被称为小姚曼,是一个阻尼装置,同时被改造成一个防水盒。广州塔顶楼安装两个540吨的铁质消防水箱,水箱下有轨道和控制装置。通常,它们被用作阻尼器。当塔摇晃时,水箱由电脑控制向相反方向滑动,以消除塔。

海上中心大楼经受住了台风“利奇马”和“安比”的袭击。这次浙江的“烟花”不算什么。我相信不会有蛀虫。

减震装置是现代高层建筑应对地震和台风的法宝。否则,即使结构足够坚固,人在巨大的摇晃下也难免会头晕目眩,而地球上最高的建筑迪拜塔高达828米。不知道以后会不会有1000米的建筑,会用什么减震技术?

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