500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

2023-02-22 0 729

摩天大厦所以高,碰到韦森特是谓,为何能做到只晃不倒?

想必我们如果都堆过乐高,往往堆得越高就越不稳定,轻轻一碰便猝然坍塌。那不知道我们有没有产生过这种一个疑问:摩天大厦中最高的哈利法塔高达828米,其余的大厦平均下来也至少有一两公里高,这可是他们搭的乐高的几倍甚至Astier高,所以为甚么这些摩天大厦碰到雷电时不能摇晃和坍塌?

500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

和他们很多人想象中的相同,摩天大厦其实或多或少都带点转悠,但这种转悠都是在受控范围内的,不能出现把大厦转悠折了或者晃塌了的情况。原因就在于那看似差强人意看似虽说为“定楼宝物”的风顶板上。要想介绍风顶板,他们何不先来看看顶板到底是甚么。

他们何不展开一下联想,大多数展开过学前教育的人如果对阻抗都并不陌生,阻抗透过合金中阴离子粘附经过电阻中的电子而达至妨碍电阻的作用。简而言之,阻和尼也都有妨碍延后之意,所以顶板也很大是透过了自身的这类性质,从而使这类事物的体育运动受到妨碍。

500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

确实这般,顶板主要是为体育运动提供空气阻力来耗损物体的势能,人们着实根据功能相同,将顶板分为了风顶板、液体顶板、电顶板等等。这般风顶板就很好理解了,就是妨碍风,所以问题来了,风捉不住也看不见,它是怎么被阻碍的呢?

要想解决这个问题,他们需要先对风顶板的结构外型有很大介绍。风顶板的外型神似非常大的合金块,重量着实达至了合叶,目前已知最轻的风顶板是重约1000吨的位于北京中心大厦的“北京沃苏什卡”。这是什么概念?要知道世界上最大的野猪也才只有13重达,而风顶板直接相当于几百头这种的野猪。

500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

还记得之前在水上主题公园流行过一段时间的“钟摆桥”吗?在其剧烈敲打时,为了不使自己跌入水中,他们的躯体单厢倾向其恰好相反的路径,这种就抵销掉了大部分桥身传递给人体的势能,Brisach继续保持。风顶板的工作基本原理就与之类似,也是透过其非常大的“躯体”向恰好相反路径展开的体育运动空气阻力来抵销烈风或是地震的能量。

当然了,为根据相同情况来使大厦的震荡幅度保持在很大范围内,风顶板还配有传感器,透过传感器来得知风力大小和大厦的震荡程度,以此来调整风顶板的配重。

500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

为了理解的更清晰,他们再来理顺一下这个过程中能量的传递情况:百米处高达二三十米每秒的风速,并不如他们在地面时所感受到的所以柔和。在高空中,风将非常大的推力施加到大厦上进而引起大厦的摇晃,此时风顶板又透过传动装置经由弹簧和液压装置来吸收大厦的摇晃,从而使大厦稳定下来。

如果没有风顶板会怎样呢?深圳赛格大厦就是一个很好的例子,由于结构设计原因,赛格大厦的总建筑层共有79层,高约355米。不过赛格大厦并没有安装风顶板,而是在楼顶放了一根63米长的桅杆,而一旦风与桅杆达至同频共振,这种非但起不到对楼体的稳定作用,反而会加大厦体的摇晃幅度。

正如他们所想,赛格大厦多次发生幅度超过一米的摇晃,由于疏散及时,目前还未出现人员伤亡。如今赛格大厦楼顶的桅杆已被拆除,整栋大厦仍在投入使用,由此可见风顶板之于大厦的重要性。

500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

然而其实有些建筑诸如迪拜塔即使没有风顶板也可以屹立不倒、继续保持。这是由于其构造奇特,呈现出稳定的三角形,即使是雷电来袭,三个塔顶也可以分散风力,使其实际受到的力要小很多。

再加上迪拜塔深入地下70米,拥有纵横交错的钢筋水泥地基,正是这些原因造就了其即使没有风顶板也可以依靠自己高耸屹立。

当然了,其实大厦中还有很多的设计是为了保证大厦的稳定性的,比如:水泥混入钢筋以保证其承受强度,还有大厦中心的电梯井,其通路直接贯穿了整个大厦,虽然中空,却是大厦的“脊柱”。

500米高楼在飓风中只晃不倒,是出于什么原理?全靠这个千吨铁球

由此可见,在城市中高高耸立的大厦,想要保持这种的高度,不仅需要有合叶的风顶板助阵,还要在其结构设计上下很大的功夫。从内里电梯的位置,到外部每一片玻璃的倾斜度,从深入地下的地基到直冲云霄的楼顶,都需要设计师去精心规划,以确保大厦的安全性与经济价值。

相关文章

发表评论
暂无评论
官方客服团队

为您解决烦忧 - 24小时在线 专业服务