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关于【高层建筑阻尼器】，建筑抗震阻尼器工作原理，今天小编给您分享一下，如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。
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- 1、高层建筑阻尼器：什么是阻尼器？为什么高楼大厦里要悬挂一个上千吨的大铁球？
- 2、高层建筑阻尼器，建筑抗震阻尼器工作原理
1、高层建筑阻尼器：什么是阻尼器？为什么高楼大厦里要悬挂一个上千吨的大铁球？
随着城市的发展，越来越多的摩天大楼在城市里面拔地而起，这些摩天大楼的数量成为了衡量一个城市经济发展的标准之一，城市经济发展得越好的摩天大楼数量就会越多，这些摩天大楼建筑群也成为了城市的标志性建筑，所以一提到某座大楼人们就能想起一座城市。赛格大厦就是深圳的一个标志性建筑 ，就在昨天深圳华强北赛格广场楼体发生摇晃，有人怀疑是不是大楼阻尼器坏了，那么今天就谈谈什么是阻尼器？为什么高楼大厦里要悬挂一个上千吨的大铁球呢？
阻尼器，是一种提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器（或减震器）来减振消能。从二十世纪七十年代后，人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中。它能够使仪表可动部分迅速停止在稳定偏转位置上的装置。地震仪器中，阻尼器用于吸收振动系统固有振动能量，其阻尼力一般与振动系统运动的速度 成比例。主要有液体阻尼器、气体 阻尼器和电磁阻尼器三类。阻尼器 对于补偿拾振器摆系统中很小的摩 擦和空气阻力，改善频率响应等具有重要作用
像上海金融大厦，广州的小蛮腰，台北的101大楼等，都是非常有名的摩天大楼建筑，也是这些城市的标志性建筑，不过有人在台北101大楼里面参观的时候，却发现在大楼里面，有几层的空间特别小，而且里面还悬挂着一个巨大的铁球，这个铁球只用几根绳子悬挂着，看得人心惊胆战的，为什么摩天大楼里，要悬挂一个上千吨的大铁球？看完你就明白了。
上海中心大厦的阻尼器是属“调谐质量阻尼器”，全称为“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”，也称风阻尼器。
上海中心大厦高632m，地下5层，地上127层，像这种高度的摩天大楼，会比地面的风速还要再增加两到三级。遇强风时顶部晃动最大幅度可达一米，其中阻尼器的作用不言而喻。
位于上海中心126层的阻尼器名叫“上海慧眼”，是我国首个自主研制开发的世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器，重达1000吨，也是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块。
这座高达7米多的巨型雕塑是防风阻尼器的组成部分，它们共同构成整座上海中心大厦的“镇楼神器”。同时也是国际上首次将电涡流阻尼用于超高层建筑的防风阻尼器。
大家都知道每年的夏秋两季，总会有大大小小的台风经过台湾，台风对于建筑物的伤害是非常大的，一个强台风能够把房子的屋顶都给掀翻，而高大的摩天大楼遇到台风更是十分危险，一不小心摩天大楼就会面临“腰折”的危险，因此在台风重灾区的台湾建造摩天大楼，就需要考虑到台风的因素，而台北101大楼经过多次台风仍然屹立不倒，正是因为这个大铁球。
这个大铁球的学名叫调谐质量阻尼器，简称风阻尼器，它的作用就是在台风来临的时候，抵消大部分风力对大楼的摇晃作用，让大楼能够在强大风中仍然屹立不倒。风阻尼器在遇到强风的时候，传感器就会把风力和风向导入球体中，这时候球体就会在操纵杆的控制下往风向的反方向不断晃动，风力越大晃动的幅度也会越大，以此稳住大楼，减少它的左右晃动感，因此风阻尼器的安装对于摩天大楼来说是十分重要的。
很多人在摩天大楼内参观的时候看到这个大铁球，先是惊叹它的巨大，然后再是担心如果它掉下来了怎么办，像台北101大楼里的风阻尼器重达660吨，如果它掉下来的话会直接砸穿大楼，一直砸到地下室，因此大家都非常害怕。不过在它的身上有8条钢索，200根金属缆线拉着它，所以它的安全性还是很高的，不会轻易掉下来。
这就是为什么摩天大楼里，要悬挂一个上百吨甚至千吨的大铁球，看到这个巨大的风阻尼器，你有什么想法呢？
2、高层建筑阻尼器，建筑抗震阻尼器工作原理
5月18日，有这样的一个视频被刷上了热搜！
中午12时3分至13时，深圳赛格广场大楼出现晃动现象，楼内人员开始紧急疏散，尽管现场引导有序，15000人全部安全撤离，并未出现人员伤亡。
这被视为深圳地标性的建筑，高达291.5米的大楼的晃动，除了让赛格广场大楼的楼价直接损失了18万平方米外，还同时让我们心头有一个越来越大的疑惑。
如今，世界上的高楼一直不断向新的高度冲击，而它们面对的，除了地震外，还经常受到大型台风的影响，那这些建筑物怎么才能保证自己不“随风飘荡”呢？
这就和我们今天要聊的东西密切相关了
风阻尼器
在聊风阻尼器前我们先认识一下它，阻尼器其实是一个物理名词，指的是对力进行衰减和对能量进行消耗，具有缓冲减震的效果，现在我们在阻尼器前面加个风，那就好懂一些了，所谓的风阻尼器就是高层建筑应对建筑物震动，吸收震波的一种装置。
如果有小伙伴去过高楼顶部
一定会发现一个现象，那就是高楼其实并不是岿然不动的，而是高度越高就摇晃得越厉害，不过，先把心放回肚子里，因为这是工程师有意而为之的。
一般来说，在距离地面高度10米处的风速达到5米/秒，在90米的高空，风速就会高达15米/秒，再往上，风力也更加强大，当风速达到10米/秒时，大楼就会产生晃动。
那对于高层建筑来说，除了需要“自身硬”的抗风抗震结构外，还需要“四两拨千斤”的能力，风阻尼器可是不是随便就跟着大楼开始摇晃的，而是在摇摇晃晃中化解了风险。
要知道，没有安装风阻尼器的大楼在遇到强风时，很有可能面临的就是——吹折。
因为高空中的风力极强，当高楼在风阻中受到的力也很大，就会产生倾斜，而此时高楼选择宁折不弯，只会承受越来越大的压力，最后面临相当严重的后果。
而风阻尼器就发挥了它的用处，最常见的风阻尼器是在高层建筑靠上部位的楼层装的一个大铁球，而这个大铁球配置了传感效应，会在台风来袭时检测建筑物的摇晃程度，然后通过计算机控制整个装置，让阻尼器随着风吹的方向摆动，通过弹簧和液压装置来控制阻尼器，能部分抵消大楼的风吹震动。
简单来说，就是在遇到较大风力时能减小建筑物的摇晃，在实际的运用上，首先要提到的就是台北101，101大厦设置有世界最大的风阻尼器，其外观为金色球体，直径达5.5米、重680公吨，它不仅为全球最大，也是全球唯一外露式的，可供游客参观的风阻尼器。
台北101大厦的风阻尼器从92层吊下来，像钟摆一样抵消台风的风力，用巨大的涂压式活塞紧紧系在大楼结构上，一旦大楼移动，阻尼器也跟着动，只不过方向相反，就靠这股抵抗力缓和风势，活塞让阻尼器不会过度摆荡。
高层的阻尼器有很多种实现方式，但大多都是隐藏起来的，像台北101大厦这样把它公开展示于公众面前的很少有，于是它也吸引了众多人慕名去参观。
在2015年8月8日，台风"苏迪罗"带来强风暴雨，不仅使台北101大厦以及观景台罕见暂停营业一天，台北101大楼内的防震阻尼器摆动幅度达100公分之大，摆动幅度创史上最大。
同样的，作为中国第一高楼的上海大厦也必须解决“随风摆动”这一问题，总高达到632米的上海大厦，在多方面的设计都考虑了地震和大风导致的摆动。
首先是它的建筑外形，采用的不是通常超高建筑的多面体或者三角，而是一个扭曲的复杂曲面形状，随高度上升每层扭曲角度接近1度，这样的设计能减缓甚至避免脱体涡流的发生，也就能减缓建筑的晃动。
尽管在外形优化后的上海中心大厦将大风引起的晃动降到了最低，但架不住其整体迎风面积达 层高太高的因素，因此晃动仍然是不可避免。
此时，风阻尼器又发挥了自己的功力，“上海慧眼”是上海中心大厦的主动抗风抗震的阻尼设计，但很抱歉这只是一个艺术表现而已，而真正的抗震抗风设计原理并不在此，真正阻尼位置就在“上海慧眼”的下方。
这个主阻尼器的总质量达到了1000吨，安装位置是在距离地面584米，位于126层的大楼顶部，2019年8月份的“利奇马”台风袭击了上海，这场台风的风力达到了12级以上，使位于上海浦东新区的上海中心大厦也接受了这场台风的洗礼。
大厦中的风阻尼器单边摆动的极限是2米，因为“利奇马”的影响，风阻尼器的单边摆动已经超过了50厘米，瞬间峰值甚至一度达到了70厘米，创下了上海大厦自启动以来摆动的最大幅度，足以可见阻尼器的威力。
与上海大厦不同，上海环球金融中心则是采用了两个重达150吨，长宽各有9m的“大家伙”，这两个风阻尼器的外部是3层蓝色的钢质框架，中间桔红色的是用钢索悬吊的重100多吨的配重物，这个配重物是与环球金融中心本身自振频率相一致的振动体。
在配重物的下面安装了驱动装置，通电后，一旦建筑物因强风产生的摇晃可以通过传感器传至风阻尼器，此时风阻尼器的驱动装置，会控制配重物的动作进而降低建筑物的摇晃程度，使用了这一装置之后，能把强风加在建筑物上的加速度降低40%左右。
这样一来，即使遭受强风袭击，建筑内的人也基本感觉不到建筑物的摇晃。另外，风阻尼器也可以降低强震对建筑物，尤其是建筑物顶部的冲击。
看了这么多正确案例，我们再回到开始的那个事件，既然风阻尼器在应对强风如此有效，那赛格大楼为何还会发生晃动呢？
经过官方调查结果确定，赛格大楼并没有安装风阻尼器，这便一石激起千层浪，细究起来，应该源于当时的设计结构局限，毕竟专业的结构师都给了赛格大厦不差的评价，所以说当时没有安装风阻尼器应该也是充分考虑过的。
但这一次的晃动让我们不禁产生另一个疑问，现在的赛格大厦还能安装风阻尼器吗？
实际上风阻尼器的安装和设计都要与大楼本身的参数高度匹配才行，它的重量一般在大楼重量的1%左右，如此重物并不是你想安装就能安装的，且风阻尼器是一个完整的系统，涉及传感器和自动控制系统。
虽说是否加装一个确实可能解决此问题，但如何加装，是否加装都还是一个值得考量的问题，现在，阻尼器在很多行业和领域都有广泛的应用，例如汽车上安装阻尼器能有效减少车体的振动，在发生碰撞时也能在抵消一部分的动能，减少车内的晃动，保证人员安全。
后来，才慢慢将阻尼器用于建筑物的减震效能上，风阻尼器除了在强风来临时减少楼体晃动，还能在地震时起到一定的作用，它能降低强震对建筑物顶部的冲击，随着科技的发展，风阻尼器的使用也将日渐普及。
我们的生活只会越来越安全，也越来越向前！
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