房子建造的那么高,为什么不会倒?是什么原理?
想飞上天,和太阳肩并肩,一栋摩天大楼除了要克服垂直重力,还要抵抗水平风力。
为什么再大再狂的风,都吹不倒又高又细的摩天楼?
摩天大楼会摇晃吗?
理论上来讲,世界上所有的幢摩天大楼,此刻都在动,只不过这种运动太轻微,以至于呆在里面的人察觉不到。
如果你突然感觉到摩天大楼动了,它并不是突然由静止转为运动,而是运动速度发生了变化,比如由慢动变成了快动。
对此,纽约知名工程公司的高级主管—伊利·戈特利布,打了个比方:坐在一辆速度70迈的车里,你并不会有什么感觉。
可是当这辆车加速减速的时候,你就能察觉到身体的晃动了。
摩天大楼怎么才能不晃?
本着尽量不让摩天大楼乱晃的原则,全世界的开发商们,各出奇招。
第一招:逐渐变细法。
一般情况下,同一地点,海拔越高,风力越强。
当一阵风吹来,迎着风的那一面,受到的压强大;背着风的那一面,气流压强小。
把大楼设计成越往上越细的形状,能降低压强差带来的破坏。
第二招:边缘柔化法。
建造初期的设计,台北101的外围四角是方形角。
但建造师风洞实验之后发现,晃动太厉害。
然后,工程师们就把它改成了锯齿形的角,晃动幅度立马减少了1/4。
第三招:开墙打洞法。
这个办法就更直接了,直接在风力最强的楼顶开个洞,让风直接穿过去。
利雅得王国中心,上海环球财富中心,都是这样的设计。
纽约公园大道432号,更是每隔12层就开个口子。
第四招:螺旋上升法。
夸张的螺旋造型,巧妙改变了风的方向。
这样的设计,除了摩天大楼,工业烟囱同样广泛采用。
第五招,也是最隐蔽的一个办法,就是在大高楼里安装阻尼器。
迄今为止,全世界最重的阻尼器有一千吨,安装在上海中心的125,126层里。
因为造型取材自《山海经》里的烛龙之眼,这台阻尼器被称为“上海慧眼”。
一阵风吹来,吸收了动能的阻尼器随之摆动。
摩天大楼,稳了。
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