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超高建筑如何防止摇摆
苟苟亮   2023-08-08 10:48    来源: 互联网
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近年来,中国各地摩天大楼发展速度十分惊人。未来10年内,中国将以1318座的摩天大楼总数傲视全球。摩天大楼以其独特的建筑造型和文化韵味,给城市带来了经济效益,受到不少大城市的青睐,但同时也带来了很多安全隐患,比如防风方面的问题。

摩天大楼的立面会受到风荷载(即风对工程结构所产生的压力)的作用,随着高度的增加,风荷载不断增大,摩天大楼的横向振幅也随之增大,这与长竹竿遇风一吹会摇摆的道理相同。距地面越高,风所受阻力越小,风速会越大,摇摆就会越明显。当地面风速为l0米/秒时,高空100米处风速可达22米/秒。

为了解决大风引起的摇摆问题,有的摩天大楼会安装“风阻尼器”,如台北的101大厦,有世界最大且最重的“风阻尼器”,在88至92楼挂置一个重达660吨、直径5.5米的巨大钢球,像一颗秤锤稳镇中心,抵消或减缓风力所产生的摆动幅度。

由于摩天大楼体型高大,风力不能透过大楼,必然会绕过大楼在它的.周围形成较强的气流,因此摩天大楼将使周围的道路及低层建筑物所受风荷载加大,形成所谓的“高楼峡谷风”。这种“高楼峡谷风”使得大楼拐角处形成旋风,行人在经过大楼时会受到强风的冲击,也使街道上某些地方的风速特别大,影响到路人和行车的安全。

目前,国内外已对这个问题做了研究,在建造摩天大楼之前,设计者会根据当地的气象观测资料,利用计算机模拟自然风力和风向进行试验,然后利用所得数据为摩天大楼的设计提供参考,尽量降低对街区行人和建筑物产生的影响。

摩天大楼会产生风噪音,当地面徐徐轻风时,几十米高的大楼里却能听到呼啸风声。为什么摩天大楼内风声这么大呢一方面摩天大楼很高风速很大,风声自然会大;另一方面与摩天大楼表面“风振效应”有关。简单地说,就是摩天大楼周围的风可以形成旋涡,与大楼产生摩擦,风力越大,摩擦声也就越大。因此,摩天大楼的风噪音污染问题,还有待进一步研究解决。

相信不久的将来,人们将发挥智慧和创造力,很好地解决摩天大楼的防风问题,以促进摩天大楼的健康发展。

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