阻尼是什么?为什么没有阻尼:就能让华强北赛格大楼摇晃?

深圳华强北赛格大厦的晃动让大家关注不已,对一幢300多米高的大厦晃动也疑惑不解,今天官方一份资料表明,赛格大厦没有安装阻尼器是其中的关键,而且赛格大厦的振动系多方耦合所致,成因比较复杂!

深圳华强北赛格大厦的晃动让大家关注不已,对一幢300多米高的大厦晃动也疑惑不解,今天官方一份资料表明,赛格大厦没有安装阻尼器是其中的关键,而且赛格大厦的振动系多方耦合所致,成因比较复杂!

阻尼又是什么东西?它在大楼中起到了什么作用?

笔者昨天就有一篇文章关注了赛格大厦的振动,已经提出了一个猜测,可能是没有阻尼所致,但笔者在文章中比较确定的是,赛格大厦安装了被动阻尼装置,但很可能没有安装主动阻尼装置,如有兴趣请移步首页:究竟什么原因?深圳300米高楼晃动集体恐慌:要是台风来了咋办?

什么是被动阻尼?

被动阻尼比较好理解,就是在大楼设计时候加入变形吸收与缓冲装置,就像汽车的避震弹簧一样,对于汽车避震很容易理解,毕竟车是要在不同路况下跑的,随意避震非常有必要,但大楼为什么硬要“避震”呢?大楼都不会变形。

其实无论是风吹还是还是周围建筑施工或者地下地铁经过等,都会导致地面震动,而大楼存在固有频率,两者耦合就会形成共振!而吹风洞就是尽量避免风导致的耦合振动,比如风压或者涡流脱落等。

因此高楼在设计时加入这些变形吸收装置,会将大楼的晃动很快吸收掉,不会放大到人体能感觉的程度,被动阻尼装置对大楼非常重要,而且它成本低,效果非常好!

因此这种装置在高楼中是很常见的,如果你留意,那么在上海大厦某些钢结构处就会看到类似的结构。

除了被动阻尼以外,还有主动阻尼装置

不过在说主动阻尼装之前,还有一种高楼顶部设置重物稳定阻尼器,这种更简单,比如有传闻在赛格大厦晃动之前,放空了楼顶的水池准备清洗,结果导致了晃动,从理论上看是存在这个可能的,因为高楼顶部的重载荷是整栋大楼的稳定器。

实验中就很容易看出,顶部有重物的“建筑物”晃动衰减很快,真很简单,因为重物难以移动,会使大楼的固有频率改变,使得振动难以持续,很快就会衰减。

另一种方式则是真正的阻尼,它的原理也是楼顶设置重载荷的方式,只是不一样的是设置的重载荷能在大楼多处设置传感器监测到的位移,然后通过计算机控制将这个重载荷移动,以抵消大楼的晃动产生的位移,这种主动阻尼的效果是最好的。毫无疑问,它的成本也是最高的!

比如上海大厦、上海金茂大厦、台北101大厦、迪拜哈里发大厦这些超高层建筑,统统都有主动阻尼装置,它的存在能让大楼稳定在人体感觉以外,当然在强风或者极端情况下,能达到最舒适状态(当然也有可能感觉到轻微晃动,但比没有阻尼的大楼那是要舒适数量级的差别了)。

延伸阅读:赛格大厦晃动已经不是第一次

s赛格大厦设计规模:地上72层,主体高291.6米,含顶部铁架高353.8米,地下4层,开挖深度21米 , 结构特点:钢管混凝土及型钢组合梁框架结构,在同期同类工程中建筑高度世界第一。

据说在赛格大厦在1999年安装塔尖后,有人就发现塔尖在晃动,原来塔尖高度60米,被锯掉了20米后抖动消失,另外也有资料称,赛格大厦边建设边修改设计,不知道这些是否和最近的抖动有关,咱不做评价,只是作为资料给大家了解一下。

来源:星辰大海路上的种花家

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