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臺風(fēng)煙花登陸浙江!上海中心大廈高632米,,10級大風(fēng)它扛得住嗎,?

 地理那些事 2021-07-25

賽格大廈的晃動,直接原因是大廈頂部的桅桿風(fēng)致渦激共振,,目前解決的方法是拆掉桅桿并對大廈加以維護(hù),,不影響后續(xù)使用。

上海中心大廈擺動可達(dá)1.4米

目前臺風(fēng)煙花已登陸,,風(fēng),、雨、潮碰頭給臺風(fēng)中心附近帶來嚴(yán)重影響,,僅次于迪拜哈利法塔的全球第二高大廈上海中心大廈就在臺風(fēng)影響范圍內(nèi),,它能扛得住嗎?

綜合相關(guān)方面的氣象信息,,臺風(fēng)煙花12級風(fēng)圈40公里,、10級風(fēng)圈80到100公里,、7級風(fēng)圈200到300公里,已于7月25日12時(shí)30分已臺風(fēng)強(qiáng)度在浙江舟山普陀沿海登陸,,登陸時(shí)最大風(fēng)力每秒38米,,強(qiáng)度為13級。

上海中心大廈,,坐落于黃浦江畔的上海陸家嘴金融貿(mào)易區(qū),,總高為632米(其中建筑高度580米),無論是哪一個(gè)數(shù)字都遠(yuǎn)高于賽格大廈,。

從距離上來看,,上海中心大廈到臺風(fēng)預(yù)計(jì)登陸區(qū)的舟山直線距離約100多公里,并且隨著臺風(fēng)中心向西北方向移動,,整個(gè)上海幾乎都在煙花10級風(fēng)圈的控制范圍內(nèi),,也就是說煙花登陸期間上海中心大廈將遭受約10級大風(fēng)的襲擊,恐怕就不是晃動那么簡單了,。

上海中心大廈為何能承受如此大的擺動,?

而據(jù)說上海中心大廈頂部晃動幅度是按照刮臺風(fēng)時(shí)最大可達(dá)1.4米設(shè)計(jì),本身在抗搖晃方面表現(xiàn)優(yōu)秀,,它是如何實(shí)現(xiàn)的呢,?

首先,在外觀設(shè)計(jì)上主動避免風(fēng)載過高或特殊角度風(fēng)下對大廈造成嚴(yán)重影響,。上海中心大廈整座大廈建筑外觀呈螺旋式上升,,建筑表面的開口由底部旋轉(zhuǎn)貫穿至頂部,也就是從頂部來看,,大廈的外形好像一個(gè)吉他撥片,,隨著高度的升高,每層旋轉(zhuǎn)1度,,共旋轉(zhuǎn)120度,,這種“龍型”在不同的層高上漩渦脫落頻率不同,因此難以形成共振,。

據(jù)了解,,這種外形設(shè)計(jì)在風(fēng)洞測試方面表現(xiàn)為能夠?qū)?cè)力減少24%,而這個(gè)設(shè)計(jì)非常有必要,,因?yàn)樯虾1旧砭褪俏挥谑芘_風(fēng)影響比較大的區(qū)域,,所以設(shè)計(jì)師不傻,必須充分利用空氣動力學(xué)來最大限度降低風(fēng)載荷對大廈的影響,。

其次,,通過阻尼裝置抵消晃動的能量。大廈即便在外觀抗風(fēng)阻設(shè)計(jì)方面很完美,,但終究是安全效益和經(jīng)濟(jì)效益都最大化的人工建筑,,不會像樹那樣長期受風(fēng)的影響樹冠往某一特定方向傾斜,,因此不可能做到僅在外觀上就能避開風(fēng)阻對大廈的影響,尤其無法避免大風(fēng)的影響,,也就是說在臺風(fēng)或強(qiáng)臺風(fēng)的影響下大廈還是會晃動,。

因此為了避免大廈晃動幅度過大對大廈的結(jié)構(gòu)損傷或者晃動過大帶來不太好的體驗(yàn),畢竟誰都不想在搖搖車?yán)锷习?,況且還是不定時(shí),、不同強(qiáng)度的晃動。這就就需要通過主動的抗風(fēng)阻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來抵消大廈的晃動,,目前比較普遍的就是阻尼技術(shù)抗震,,通過結(jié)構(gòu)阻尼裝置抵消掉大廈晃動的能量,讓大樓的晃動不至于越來越厲害,,始終控制在安全值以內(nèi),。

上海中心大廈除了外觀設(shè)計(jì)“龍型”獨(dú)特的設(shè)計(jì),內(nèi)部也安裝了“定海神針”——總重達(dá)1000噸的主動阻尼裝置,,也就是“上?;垩邸薄K话惭b在大廈的125-126層,,就相當(dāng)于一個(gè)巨大的鐘擺,,通過自身的擺動的慣性和阻尼來抵消大部分風(fēng)荷載對大廈結(jié)構(gòu)的能量,從而最大限度減少擺動幅度,,提高大廈的結(jié)構(gòu)安全和舒適度,。

此次臺風(fēng)煙花登陸的地點(diǎn)和路徑雖然距離上海非常近,但上海中心大廈早就做好了“準(zhǔn)備”,,并且成功經(jīng)受了2019年9月臺風(fēng)利奇馬的考驗(yàn),。

總結(jié)?

上海中心大廈采用的是結(jié)構(gòu)阻尼設(shè)計(jì)和主動阻尼裝置來抵消大廈的晃動。

從結(jié)構(gòu)阻尼設(shè)計(jì)上來看,,大廈屬于鋼筋混凝土核心筒-外框架結(jié)構(gòu)的建筑,,底部是面積為30米*30米的正方形鋼筋混凝土筒體,這種外形呈流線型且螺旋上升的“龍型”設(shè)計(jì),,可有效降低結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向荷載和橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂部加速度,最大限度減小風(fēng)載體型系數(shù),,從而難以形成共振,。

安裝在臺灣省101大廈的阻尼器重達(dá)680噸

除了結(jié)構(gòu)阻尼設(shè)計(jì),“上?;垩邸边@個(gè)超大“鎮(zhèn)樓神器”當(dāng)大廈晃動時(shí)也能抵消一部分能量,,低樓層的人甚至壓根就感覺不到大廈在晃動。

目前,,一路兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)曲折向前的臺風(fēng)煙花已在浙江舟山普陀沿海登陸,,強(qiáng)度正在減弱,,但這并不是說它的影響變小了,因?yàn)楸环Q為“雨神”的煙花,,它的威力更多的是體現(xiàn)在降雨方面,,這一點(diǎn)在連日來包括河南暴雨等在內(nèi)的一系列連鎖反應(yīng)中都有體現(xiàn),所以各地仍要嚴(yán)陣以待做好防范,。

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