台湾遭遇25年来最强烈地震,造成12人死亡、建筑物倒塌,甚至引发海啸警报,在一片混乱中,宝岛上最高的建筑——耗资18亿美元(约85亿令吉)建造的台北101摩天大楼,如同微风中的一根棍子一样轻轻摇晃,原来这栋高1671英尺的建筑物,采用了巧妙的解决技术——“调谐质量阻尼器”,可在地震和风期间将整个建筑的晃动减少40%。

Strong earthquake strikes off Taiwan | The Star

“调谐质量阻尼器”是一个660吨的金色钢球体,悬挂在建筑物内的第92层,当建筑物向一个方向移动时,钢球向另一个方向摇摆,保持建筑物的整体平衡。

 

如果风或地震的力量将塔推向右侧,球体将立即向左侧提供相等的力,从而抵消初始运动,所以虽然高塔会摇晃,但它不会倒塌。

这就是“被动阻尼系统”的原理,这意味着它的运行不需要任何外部动力或控制——只有重力和建筑物的运动。

与此同时,巨大球体下方的液压活塞吸收能量并将其以热量的形式散发出去。

伦敦大学城市学院结构动力学教授贾拉里斯(Agathoklis Giaralis)告诉英国《每日邮报》,这个巧妙的球形装置如同“一个钟摆”。

“这个钢球依靠阻尼装置,旨在抑制结构和球体之间的相对摇摆运动,其作用类似于汽车悬架中的减震器。”

尽管看到建筑物摇晃很奇怪,但现代摩天大楼的建造非常灵活,特别是在地震频发的地区,如台湾。

CNN报导也提到,在地震发生当下,台北101整栋建筑只有轻微摇晃,完美证明摩天高楼重要抗震环节在于建材钢筋混凝土,因为这种材料结合混凝土抗压强度与钢材抗拉强度,使得建筑物 拥有足够灵活弹性、可以摇摆,但同时又足够坚固,能够抵御台风。

巴斯大学建筑与土木工程系的达比教授告诉《每日邮报》,“它们制成的材料是有弹性的,这意味着它们会根据作用在其上的负载变化而拉伸或收缩。”

“单个元素(例如梁或柱)中的变形量非常小,但是当你将其乘以高层建筑中的所有元素时,这可能会导致显著的横向[侧向]运动。

“这些运动对结构本身并不危险,但如果过度可能会导致居住者感到不适。”

 

 

 

(报导整理自《星洲日报》)