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超高建筑如何防止搖擺
一輩子的噯 2022-08-18 來源: 互聯網綜合
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近年來,中國各地摩天大樓發展速度十分驚人。未來10年內,中國將以1318座的摩天大樓總數傲視全球。摩天大樓以其獨特的建筑造型和文化韻味,給城市帶來了經濟效益,受到不少大城市的青睞,但同時也帶來了很多安全隱患,比如防風方面的問題。

摩天大樓的立面會受到風荷載(即風對工程結構所產生的壓力)的作用,隨著高度的增加,風荷載不斷增大,摩天大樓的橫向振幅也隨之增大,這與長竹竿遇風一吹會搖擺的道理相同。距地面越高,風所受阻力越小,風速會越大,搖擺就會越明顯。當地面風速為l0米/秒時,高空100米處風速可達22米/秒。

為了解決大風引起的搖擺問題,有的摩天大樓會安裝“風阻尼器”,如臺北的101大廈,有世界最大且最重的“風阻尼器”,在88至92樓掛置一個重達660噸、直徑5.5米的巨大鋼球,像一顆秤錘穩鎮中心,抵消或減緩風力所產生的擺動幅度。

由于摩天大樓體型高大,風力不能透過大樓,必然會繞過大樓在它的.周圍形成較強的氣流,因此摩天大樓將使周圍的道路及低層建筑物所受風荷載加大,形成所謂的“高樓峽谷風”。這種“高樓峽谷風”使得大樓拐角處形成旋風,行人在經過大樓時會受到強風的沖擊,也使街道上某些地方的風速特別大,影響到路人和行車的安全。

目前,國內外已對這個問題做了研究,在建造摩天大樓之前,設計者會根據當地的氣象觀測資料,利用計算機模擬自然風力和風向進行試驗,然后利用所得數據為摩天大樓的設計提供參考,盡量降低對街區行人和建筑物產生的影響。

摩天大樓會產生風噪音,當地面徐徐輕風時,幾十米高的大樓里卻能聽到呼嘯風聲。為什么摩天大樓內風聲這么大呢一方面摩天大樓很高風速很大,風聲自然會大;另一方面與摩天大樓表面“風振效應”有關。簡單地說,就是摩天大樓周圍的風可以形成旋渦,與大樓產生摩擦,風力越大,摩擦聲也就越大。因此,摩天大樓的風噪音污染問題,還有待進一步研究解決。

相信不久的將來,人們將發揮智慧和創造力,很好地解決摩天大樓的防風問題,以促進摩天大樓的健康發展。

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