高达632米的上海中心大厦,刮大风摆动超1米,里面的人是否安全?

发布网友 发布时间:2022-04-22 09:57

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热心网友 时间:2023-10-31 09:05

上海中心大厦的整体高度可达632米,这是一座超高层建筑物。在刮大风的情况下,大厦会有摇晃的感觉,这是否安全呢?

肯定是安全的。上海中心大厦在设计之初就已经考虑到这些问题,因为超高层建筑物对强风的作用比较敏感。例如,如果高度10米地方的风速为5米/秒,那么,高度300米地方的风速将会超过30米/秒。如果没有采取措施,强风将会威胁到超高层建筑物的安全。

为此,超高层建筑物需要在高层加装调谐质量阻尼器。当强风吹晃大厦时,质量巨大的风阻尼器会朝着反方向摆动,从而减轻大楼的摇晃。

例如,台北101大厦安装了一个重达680吨的阻尼器,当年在强台风的作用下,阻尼器晃动幅度可达1米。

同样地,上海中心大厦也安装了风阻尼器——上海慧眼,其总质量高达1000吨,安装在第125和126层(583米)。有了巨大的风阻尼器,超高层建筑物即便在强风中也不会出现剧烈摇摆,从而保证了建筑物的安全。

上图为上海慧眼

除此之外,外观呈现为锥形的上海中心大厦有着较低的重心,这有利于增加建筑物的稳定性。并且上海中心大厦的扭转外观可以有效延缓风流,让它所受的风负载下降24%。

总之,上海中心大厦非常安全。由于上海经常遭受台风影响,该建筑物在设计之初就已经考虑到这点。除非风力非常强,否则大厦不会有幅度达到1米的晃动。

上海中心大厦高度达到了632米,已经属于超高层建筑的范围了,中国素有“基建狂魔”的称号,现在中国已经建造出来了很多世界闻名的建筑,这其中就包括几年前建造完成的上海中心大厦。

可是据说高达119层的上海中心大厦,刮风摆动幅度超过了一米,那么真的有这么可怕的吗?根据了解,上海中心大厦的结构高度高达580米,总高度为632米,这个数据可以说真的是直入云天了,站在这座摩天大楼上,可以俯瞰整个上海。不过也因为这个楼太高的原因,导致其如果遇到了强风作用,就会左右摇摆,尤其是在高层,据说最大的晃动幅度可以达到1米。

既然晃动幅度这么大,那么会有什么效果呢?难不成里面的人感觉就是像荡秋千一样,听起来也是很可怕吧,不过如果真的是这样的话,那么这栋楼岂不是一座失败的作品?其实这栋楼的设计者在设计之处肯定就已经想到了这些问题,因为超高层建筑本身就对强风的作用非常敏感,如果不采取相应的措施的话,那么强风势必会威胁到超高层建筑的安全。

正因为此,超高层建筑必须要在高层部位安装调谐质量阻尼器,当大风让大厦变得向一边晃的时候,大质量的阻尼器就会朝着相反的方向摆动,从而减轻了大楼的摇晃幅度。在正常的风压状态下,距离地面高度10米处,如果风速为5米/秒,那么在90米时,风速可以高达15米/秒,如果高度达到了300-400米,风力将会更加强大,会达到30米/秒以上,这个时候摩天大楼就会产生晃动。

超高层建筑在抵抗风荷载的主要措施是三点:一、采用更强的结构;二、增加风阻尼器;三、采用有利于减少建筑物风阻的外形设计。风阻尼器是目前建筑界公认的“定楼神球”,这个作用有点像是定风神珠一样,安上之后大楼随风摆动的幅度就会很小了,也因此更安全。目前很多的高层建筑都采用了风阻尼器,比如在台北101大厦的88-92楼层挂置着一个重量达到了660吨的钢球,利用钢球的摆动来减缓建筑物的摇晃;而广州电视塔(小蛮腰)的阻尼器居然是用水做的,在小蛮腰的109到110层,就是以消防水箱作为阻尼器的减振控制系统。

感谢提问!可以肯定的是,这个大厦既然建造出来了,肯定是相当安全的,毕竟人民群众的生命财产安全和总造价148亿不是儿戏,而且这不也安全运行了两年多。下面,我们先来了解一下上海中心大厦的一些基本情况。

上海中信大厦位于上海市浦东新区黄浦江东岸的陆家嘴金融贸易区,该大厦于2008年11月29日开工建设,并于2016年3月12日竣工,历时约7.5年,该项目总占地面积为43.3954万平方米,总高和结构高度分别为632米和580米,是中国第一高、世界第二高的摩天大楼,仅次于828米的迪拜的哈利法塔,比第三名的麦加皇家钟塔(601米)高出了约10层楼。

我们都知道,物体的高度越高,其重心相对也较高,建筑物也不例外,无论是摩天大楼,还是高塔,亦或是高层写字楼、住宅等都逃不出这个梗,不过为了建筑物的安全,在施工之前有充分的论证,并在施工过程中应用了一系列科学原理,既能很好的抵御极端恶劣天气,甚至还能达到一定的抗震要求。这就是为何去年最强台风“山竹”过境,许多粗壮的大树都被连根拔起,而位于广州的小蛮腰、广州东塔以及深圳的平安金融中心却安然无恙。

其实如此之高的一些摩天大楼或者高塔之所以能够抵御强风的威胁,这与建筑物的外形和内部的设计结构有关。无论是上海中心大厦还是小蛮腰等建筑,其外形往往都是呈现出弯曲且不规则造型,这种“造型”能够有效打乱迎风面与背风面风压不对等的现象,使两面的压力趋向平衡,从而有效减缓大楼摇晃幅度。

大厦(高塔)的内部结构主要表现为两个方面,一是拥有较大面积和较大质量的“底座”,能够有效降低重心点,二是在建筑物的关键位置加装了较大质量的阻尼器,这是一种以提供运动阻力来达到耗减能量的装置。如上海中心大厦主楼的底座是一个由61000立方米混泥土浇筑而成的,而广州塔的主体结构由钢筋混凝土构筑高达454米的核心筒,也就是说每个楼层的质量是随高度的上升而下降的。

而在防摇摆方面,上海中心大厦是在超高层部位(583.4米)安装了一个被称为“上海慧眼”的重一千吨超级阻尼器,它是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块,这就仿佛是一个巨大且复杂的钟摆系统,通过与大厦主体的共振来抵消大楼的晃动;而广州塔则是在塔身安装了两套分别装有不低于10万升水的巨型水槽,通过水槽内水的晃动来抵消塔身的晃动。

以上内容,欢迎点评!

有这么一句话叫做“木秀于林风必摧之”,或者说“树大招风”。其实不仅仅是树高了会受到风的影响,建筑物高了也会受到风的影响。据说上海中心大厦高达632米,刮大风的时候摆动会超过1米,想想挺吓人的。那么里面的人安全吗?这个可以放心,里面的人肯定是安全的。

图示:后台风影响摇晃的楼房

记得去年台风山竹到来的时候,网友发了一个视频,在视频中一栋高层楼房被台风吹的晃动起来,看上去很吓人。有关专家解释,高层建筑遇到大风晃动是正常的,也是必须的。在城市中高空的风力要比地面的强很多。因此当狂风吹过的时候,高层建筑物受到的影响比较大,这种现象称为“风震效应”。高层建筑周围的风会形成一种漩涡,风与建筑物摩擦而导致建筑物晃动。因此在建造高层建筑物的时候,一般的建筑物要求能够抗50年一遇的大风,更高的建筑物要求能够抗100年一遇的大风。

图示:上海中心大厦

上海中心大厦的外观设计是专门针对台风袭击的。上海中心大厦的外形像一个吉他拨片,随着高度的升高,每一层扭曲将近一度,这种设计能够延缓风流,将台风对大厦的影响降到了最低。另外大厦还有一个对抗大风的镇宅神器那就是位于125层的风阻尼器。上海中心大厦的风阻尼器是世界上技术最先进的风阻尼器,阻尼器的质量重达1000吨。它可以在建筑物受到大风摇晃的时候,发生反向摆动,从而起到减振的作用。

图示:上海中心大厦的风阻尼器

此外,上海中心大厦在施工设计上各个方面的安全因素都考虑到了,里面的人是安全的,没有必要担心。

高层建筑在大风中摆动是个正常现象,上海中心大厦是我国第一高楼,世界第二高楼,高达632米,而且上海经常受台风影响,因此解决大风对超高建筑物的影响,保证大厦安全就成了项目研发时的重点。

科学研究表明,超高层建筑的高层区域,风速比地面大5—6级。为保证上海中心大厦安全,施工方在125层和126层之间安装的调谐质量阻尼器,这是上海中心大厦的一根定海神针。风速较大时和地震时建筑会产生晃动,使人有眩晕的感觉。

为控制超高层建筑在风里作用下的晃动,都在建筑内装有调谐质量阻尼器。这个重达1000吨的质量块,由12根长25米的钢索吊住,是科研人员研究环球金融中心、台北101大厦等世界上多个超高层建筑的阻尼器技术后,自行研发的世界首创的摆式电涡流调谐质量阻尼器。

经过研究选用被动式方案,并大胆选用上海材料研究所研发的电涡流阻尼系统,在国际上首次将电磁原理引入高楼阻尼器。当大风作用于建筑物产生摆动时,建筑物内的阻尼器就会反方向运动,以控制建筑物的摆动幅度,确保建筑物安全。

此外在建筑物的我开心能够设计上也采取了一些技术手段,减缓风力的影响。比如建筑物的外形是一个类似DNA的双螺旋结构,每上升一层角度扭曲接近1度。整个建此外在建筑物的我开心能够设计上也采取了一些技术手段,减缓风力的影响。

比如建筑物的外形是一个类似DNA的双螺旋结构,每上升一层角度扭曲接近1度。整个建筑物的扭曲角度奖金120度,这可以有效减弱风力对建筑的影响,当风环绕建筑时会形成涡旋脱落效应,这种效应根据实验能将风力减少24%。

从设计施工都采用世界先进的技术手段,比如在设计中使用了建筑信息模型技术(BIM),依靠这项技术项目研发人员提前发现并解决了10万多个碰撞点,在这方面BIM比人工检查要强得多,比如设计大厦幕墙时,外国资深设计师在设计图纸上发现了10多个错误,但是BIM技术发现的错误有100多处。

这项技术还可以在火灾发生时迅速组织楼内人员,安全的撤到避难层和地面,有力地保障了大厦及内部工作人员的安全。

此外,从外观上看,上海中心大厦是一个上细下宽的的锥形这使得这个建筑的重心更低,也就更加稳固。安装在建筑物两侧的减震器也发挥了巨大作用,这两个重达千吨的减震器能有效的减弱风力对建筑的影响。

这座耗资148亿,高达632米的世界第二高建筑物,有了阻尼器、扭曲外形、锥形身躯和减震器的共同作用,即使大风影响下,摆动接近1米,这座建筑也是安全的。

答案:安全

高楼晃动问题其实一点都不用担心,迄今为止也没发生过哪栋高楼被风吹跨的情况。

楼层越高,风速会越快,因为风在水平运动过程中遇到的高层障碍物较少,所以摩擦力较小,风速快;风在低矮位置遇到的建筑物较多,摩擦力较大,风速较慢。一般来说,500米左右的高度风速会超过40米每秒。

上海中心大厦高度达到了632米,是一个扭转的造型,这并非在造型上标新立异,而是为了让正面冲击大厦的风可以从两侧通过,减小风的冲击力,瓦解风振效应在高楼周围产生的摩擦漩涡。

超过400米的建筑都需要在高层安装抗风阻尼器,而上海中心大厦内的阻尼器是上海慧眼,这个号称全球最贵最重的电磁阻尼器重达1000吨。它的作用原理很简单,就是当风力冲击高楼时,阻尼器连接的传感器探知到楼外的风速、偏移距离、摆动方向等数据后,电磁驱动装置会控制质量块摆动,以相同的频率往反方向运动,并与主体结构共振,削弱大楼晃动。

阻尼器能削弱40%的风力冲击对高楼产生的加速度,正是有了风阻尼器,高楼才能越建越高。

828米高的世界第一高楼,迪拜哈利法塔在设计时,顶端最大摆动范围为约为3米。上海中心大厦顶端摆动距离1米,对于600多米的高度来说已经足够优秀,人在大厦上根本感觉不到摇晃,所以完全不用担心。

并且,对于超过100米的高楼,建造之前都需要做风洞实验,就是将高楼按一定比例缩小,通过风洞的气流从各个角度冲击高楼,观察它顶端最大摆动幅度和整体的抗性,先模拟后建造。高层建筑的晃动是对风力冲击的缓解,不晃动才最致命,说明主体结构承受了更多的冲击,这才危险。

摩天大楼的摆动很正常,因为从力学的角度上来说,超高层建筑实际上是一种很软的物体,而软就意味着容易形成共振,举个例子好了,日本2011年发生大地震的时候,地震产生的长波传到大阪的时候,和摩天大楼的自振频率相同,结果那些摩天大楼左摇右摆,里面的人都吓的半死。

所以大楼在进行设计的,就必须考虑到自振的问题,那么解决的方案就是风阻尼器,风阻尼器的工作原理很简单,当地震或者台风来临的时候,摩天大楼会不由自主的晃动起来,而风阻尼器则因为惯性作用而停留在原地,这样它就可以拉住摩天大楼,让它的晃动减弱。

具体的例子可以参考台北101大厦,台北101大厦的顶部有一个重600多吨的大钢球,当2015年“苏迪罗”台风降临的时候,其内部的风阻尼器摆动程度,达到了创记录的1米,正是因为有这个大家伙存在,台北101大厦一点事都没有,那么同样的例子还有上海中心大厦。

上海中心大厦的上部,有一个1000吨风阻尼器上海慧眼,这个质量巨大的上海慧眼,可以保证上海中心大厦不出问题。

最后风阻尼器的质量都很大,那么为了牢牢的固定住它们,其钢丝的强度是普通钢丝的数十倍以上,所以不管是风阻尼器,摩天大楼,还是摩天大楼内部的人,他们都很安全....

随着建筑技术的快速发展,我国各大城市都林立了许多的高楼大厦,这些高楼大厦可谓是各有各的特色,更有甚者,奇形怪状,让人惊叹!

今天我们就来看看上海中心大厦。这座大厦

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