上海中心大厦阻尼器
高达632米的上海中心大厦,刮大风摆动超1米,里面的人是否安全?
上海中心大厦的整体高度可达632米,这是一座超高层建筑物。在刮大风的情况下,大厦会有摇晃的感觉,这是否安全呢?
肯定是安全的。上海中心大厦在设计之初就已经考虑到这些问题,因为超高层建筑物对强风的作用比较敏感。例如,如果高度10米地方的风速为5米/秒,那么,高度300米地方的风速将会超过30米/秒。如果没有采取措施,强风将会威胁到超高层建筑物的安全。
为此,超高层建筑物需要在高层加装调谐质量阻尼器。当强风吹晃大厦时,质量巨大的风阻尼器会朝着反方向摆动,从而减轻大楼的摇晃。
例如,台北101大厦安装了一个重达680吨的阻尼器,当年在强台风的作用下,阻尼器晃动幅度可达1米。
同样地,上海中心大厦也安装了风阻尼器——上海慧眼,其总质量高达1000吨,安装在第125和126层(583米)。有了巨大的风阻尼器,超高层建筑物即便在强风中也不会出现剧烈摇摆,从而保证了建筑物的安全。
上图为上海慧眼
除此之外,外观呈现为锥形的上海中心大厦有着较低的重心,这有利于增加建筑物的稳定性。并且上海中心大厦的扭转外观可以有效延缓风流,让它所受的风负载下降24%。
总之,上海中心大厦非常安全。由于上海经常遭受台风影响,该建筑物在设计之初就已经考虑到这点。除非风力非常强,否则大厦不会有幅度达到1米的晃动。
上海中心大厦高度达到了632米,已经属于超高层建筑的范围了,中国素有“基建狂魔”的称号,现在中国已经建造出来了很多世界闻名的建筑,这其中就包括几年前建造完成的上海中心大厦。
可是据说高达119层的上海中心大厦,刮风摆动幅度超过了一米,那么真的有这么可怕的吗?根据了解,上海中心大厦的结构高度高达580米,总高度为632米,这个数据可以说真的是直入云天了,站在这座摩天大楼上,可以俯瞰整个上海。不过也因为这个楼太高的原因,导致其如果遇到了强风作用,就会左右摇摆,尤其是在高层,据说最大的晃动幅度可以达到1米。
既然晃动幅度这么大,那么会有什么效果呢?难不成里面的人感觉就是像荡秋千一样,听起来也是很可怕吧,不过如果真的是这样的话,那么这栋楼岂不是一座失败的作品?其实这栋楼的设计者在设计之处肯定就已经想到了这些问题,因为超高层建筑本身就对强风的作用非常敏感,如果不采取相应的措施的话,那么强风势必会威胁到超高层建筑的安全。
正因为此,超高层建筑必须要在高层部位安装调谐质量阻尼器,当大风让大厦变得向一边晃的时候,大质量的阻尼器就会朝着相反的方向摆动,从而减轻了大楼的摇晃幅度。在正常的风压状态下,距离地面高度10米处,如果风速为5米/秒,那么在90米时,风速可以高达15米/秒,如果高度达到了300-400米,风力将会更加强大,会达到30米/秒以上,这个时候摩天大楼就会产生晃动。
超高层建筑在抵抗风荷载的主要措施是三点:一、采用更强的结构;二、增加风阻尼器;三、采用有利于减少建筑物风阻的外形设计。风阻尼器是目前建筑界公认的“定楼神球”,这个作用有点像是定风神珠一样,安上之后大楼随风摆动的幅度就会很小了,也因此更安全。目前很多的高层建筑都采用了风阻尼器,比如在台北101大厦的88-92楼层挂置着一个重量达到了660吨的钢球,利用钢球的摆动来减缓建筑物的摇晃;而广州电视塔(小蛮腰)的阻尼器居然是用水做的,在小蛮腰的109到110层,就是以消防水箱作为阻尼器的减振控制系统。
感谢提问!可以肯定的是,这个大厦既然建造出来了,肯定是相当安全的,毕竟人民群众的生命财产安全和总造价148亿不是儿戏,而且这不也安全运行了两年多。下面,我们先来了解一下上海中心大厦的一些基本情况。
上海中信大厦位于上海市浦东新区黄浦江东岸的陆家嘴金融贸易区,该大厦于2008年11月29日开工建设,并于2016年3月12日竣工,历时约7.5年,该项目总占地面积为43.3954万平方米,总高和结构高度分别为632米和580米,是中国第一高、世界第二高的摩天大楼,仅次于828米的迪拜的哈利法塔,比第三名的麦加皇家钟塔(601米)高出了约10层楼。
我们都知道,物体的高度越高,其重心相对也较高,建筑物也不例外,无论是摩天大楼,还是高塔,亦或是高层写字楼、住宅等都逃不出这个梗,不过为了建筑物的安全,在施工之前有充分的论证,并在施工过程中应用了一系列科学原理,既能很好的抵御极端恶劣天气,甚至还能达到一定的抗震要求。这就是为何去年最强台风“山竹”过境,许多粗壮的大树都被连根拔起,而位于广州的小蛮腰、广州东塔以及深圳的平安金融中心却安然无恙。
其实如此之高的一些摩天大楼或者高塔之所以能够抵御强风的威胁,这与建筑物的外形和内部的设计结构有关。无论是上海中心大厦还是小蛮腰等建筑,其外形往往都是呈现出弯曲且不规则造型,这种“造型”能够有效打乱迎风面与背风面风压不对等的现象,使两面的压力趋向平衡,从而有效减缓大楼摇晃幅度。
大厦(高塔)的内部结构主要表现为两个方面,一是拥有较大面积和较大质量的“底座”,能够有效降低重心点,二是在建筑物的关键位置加装了较大质量的阻尼器,这是一种以提供运动阻力来达到耗减能量的装置。如上海中心大厦主楼的底座是一个由61000立方米混泥土浇筑而成的,而广州塔的主体结构由钢筋混凝土构筑高达454米的核心筒,也就是说每个楼层的质量是随高度的上升而下降的。
而在防摇摆方面,上海中心大厦是在超高层部位(583.4米)安装了一个被称为“上海慧眼”的重一千吨超级阻尼器,它是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块,这就仿佛是一个巨大且复杂的钟摆系统,通过与大厦主体的共振来抵消大楼的晃动;而广州塔则是在塔身安装了两套分别装有不低于10万升水的巨型水槽,通过水槽内水的晃动来抵消塔身的晃动。
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有这么一句话叫做“木秀于林风必摧之”,或者说“树大招风”。其实不仅仅是树高了会受到风的影响,建筑物高了也会受到风的影响。据说上海中心大厦高达632米,刮大风的时候摆动会超过1米,想想挺吓人的。那么里面的人安全吗?这个可以放心,里面的人肯定是安全的。
图示:后台风影响摇晃的楼房
记得去年台风山竹到来的时候,网友发了一个视频,在视频中一栋高层楼房被台风吹的晃动起来,看上去很吓人。有关专家解释,高层建筑遇到大风晃动是正常的,也是必须的。在城市中高空的风力要比地面的强很多。因此当狂风吹过的时候,高层建筑物受到的影响比较大,这种现象称为“风震效应”。高层建筑周围的风会形成一种漩涡,风与建筑物摩擦而导致建筑物晃动。因此在建造高层建筑物的时候,一般的建筑物要求能够抗50年一遇的大风,更高的建筑物要求能够抗100年一遇的大风。
图示:上海中心大厦
上海中心大厦的外观设计是专门针对台风袭击的。上海中心大厦的外形像一个吉他拨片,随着高度的升高,每一层扭曲将近一度,这种设计能够延缓风流,将台风对大厦的影响降到了最低。另外大厦还有一个对抗大风的镇宅神器那就是位于125层的风阻尼器。上海中心大厦的风阻尼器是世界上技术最先进的风阻尼器,阻尼器的质量重达1000吨。它可以在建筑物受到大风摇晃的时候,发生反向摆动,从而起到减振的作用。
图示:上海中心大厦的风阻尼器
此外,上海中心大厦在施工设计上各个方面的安全因素都考虑到了,里面的人是安全的,没有必要担心。
高层建筑在大风中摆动是个正常现象,上海中心大厦是我国第一高楼,世界第二高楼,高达632米,而且上海经常受台风影响,因此解决大风对超高建筑物的影响,保证大厦安全就成了项目研发时的重点。
科学研究表明,超高层建筑的高层区域,风速比地面大5—6级。为保证上海中心大厦安全,施工方在125层和126层之间安装的调谐质量阻尼器,这是上海中心大厦的一根定海神针。风速较大时和地震时建筑会产生晃动,使人有眩晕的感觉。
为控制超高层建筑在风里作用下的晃动,都在建筑内装有调谐质量阻尼器。这个重达1000吨的质量块,由12根长25米的钢索吊住,是科研人员研究环球金融中心、台北101大厦等世界上多个超高层建筑的阻尼器技术后,自行研发的世界首创的摆式电涡流调谐质量阻尼器。
经过研究选用被动式方案,并大胆选用上海材料研究所研发的电涡流阻尼系统,在国际上首次将电磁原理引入高楼阻尼器。当大风作用于建筑物产生摆动时,建筑物内的阻尼器就会反方向运动,以控制建筑物的摆动幅度,确保建筑物安全。
此外在建筑物的我开心能够设计上也采取了一些技术手段,减缓风力的影响。比如建筑物的外形是一个类似DNA的双螺旋结构,每上升一层角度扭曲接近1度。整个建此外在建筑物的我开心能够设计上也采取了一些技术手段,减缓风力的影响。
比如建筑物的外形是一个类似DNA的双螺旋结构,每上升一层角度扭曲接近1度。整个建筑物的扭曲角度奖金120度,这可以有效减弱风力对建筑的影响,当风环绕建筑时会形成涡旋脱落效应,这种效应根据实验能将风力减少24%。
从设计施工都采用世界先进的技术手段,比如在设计中使用了建筑信息模型技术(BIM),依靠这项技术项目研发人员提前发现并解决了10万多个碰撞点,在这方面BIM比人工检查要强得多,比如设计大厦幕墙时,外国资深设计师在设计图纸上发现了10多个错误,但是BIM技术发现的错误有100多处。
这项技术还可以在火灾发生时迅速组织楼内人员,安全的撤到避难层和地面,有力地保障了大厦及内部工作人员的安全。
此外,从外观上看,上海中心大厦是一个上细下宽的的锥形这使得这个建筑的重心更低,也就更加稳固。安装在建筑物两侧的减震器也发挥了巨大作用,这两个重达千吨的减震器能有效的减弱风力对建筑的影响。
这座耗资148亿,高达632米的世界第二高建筑物,有了阻尼器、扭曲外形、锥形身躯和减震器的共同作用,即使大风影响下,摆动接近1米,这座建筑也是安全的。
答案:安全
高楼晃动问题其实一点都不用担心,迄今为止也没发生过哪栋高楼被风吹跨的情况。
楼层越高,风速会越快,因为风在水平运动过程中遇到的高层障碍物较少,所以摩擦力较小,风速快;风在低矮位置遇到的建筑物较多,摩擦力较大,风速较慢。一般来说,500米左右的高度风速会超过40米每秒。
上海中心大厦高度达到了632米,是一个扭转的造型,这并非在造型上标新立异,而是为了让正面冲击大厦的风可以从两侧通过,减小风的冲击力,瓦解风振效应在高楼周围产生的摩擦漩涡。
超过400米的建筑都需要在高层安装抗风阻尼器,而上海中心大厦内的阻尼器是上海慧眼,这个号称全球最贵最重的电磁阻尼器重达1000吨。它的作用原理很简单,就是当风力冲击高楼时,阻尼器连接的传感器探知到楼外的风速、偏移距离、摆动方向等数据后,电磁驱动装置会控制质量块摆动,以相同的频率往反方向运动,并与主体结构共振,削弱大楼晃动。
阻尼器能削弱40%的风力冲击对高楼产生的加速度,正是有了风阻尼器,高楼才能越建越高。
828米高的世界第一高楼,迪拜哈利法塔在设计时,顶端最大摆动范围为约为3米。上海中心大厦顶端摆动距离1米,对于600多米的高度来说已经足够优秀,人在大厦上根本感觉不到摇晃,所以完全不用担心。
并且,对于超过100米的高楼,建造之前都需要做风洞实验,就是将高楼按一定比例缩小,通过风洞的气流从各个角度冲击高楼,观察它顶端最大摆动幅度和整体的抗性,先模拟后建造。高层建筑的晃动是对风力冲击的缓解,不晃动才最致命,说明主体结构承受了更多的冲击,这才危险。
摩天大楼的摆动很正常,因为从力学的角度上来说,超高层建筑实际上是一种很软的物体,而软就意味着容易形成共振,举个例子好了,日本2011年发生大地震的时候,地震产生的长波传到大阪的时候,和摩天大楼的自振频率相同,结果那些摩天大楼左摇右摆,里面的人都吓的半死。
所以大楼在进行设计的,就必须考虑到自振的问题,那么解决的方案就是风阻尼器,风阻尼器的工作原理很简单,当地震或者台风来临的时候,摩天大楼会不由自主的晃动起来,而风阻尼器则因为惯性作用而停留在原地,这样它就可以拉住摩天大楼,让它的晃动减弱。
具体的例子可以参考台北101大厦,台北101大厦的顶部有一个重600多吨的大钢球,当2015年“苏迪罗”台风降临的时候,其内部的风阻尼器摆动程度,达到了创记录的1米,正是因为有这个大家伙存在,台北101大厦一点事都没有,那么同样的例子还有上海中心大厦。
上海中心大厦的上部,有一个1000吨风阻尼器上海慧眼,这个质量巨大的上海慧眼,可以保证上海中心大厦不出问题。
最后风阻尼器的质量都很大,那么为了牢牢的固定住它们,其钢丝的强度是普通钢丝的数十倍以上,所以不管是风阻尼器,摩天大楼,还是摩天大楼内部的人,他们都很安全....
随着建筑技术的快速发展,我国各大城市都林立了许多的高楼大厦,这些高楼大厦可谓是各有各的特色,更有甚者,奇形怪状,让人惊叹!
今天我们就来看看上海中心大厦。这座大厦
上海中心大厦118层多少米
1. 上海中心大厦的概述
上海中心大厦是上海市的地标性建筑,座落在陆家嘴金融贸易区核心区域。该建筑的高度达到632米,共有118层。上海中心大厦创下了多项吉尼斯世界纪录,包括“世界第二高摩天大楼”和“世界最高居住建筑”,以及“世界最大室内跳伞基地”等。该建筑由美国建筑设计师William Pedersen设计,深圳市华侨城集团担任投资商。
2. 上海中心大厦118层的高度
上海中心大厦共有118层,其中包括地下3层和地上115层。118层的高度为565.6米,比世界第二高建筑——迪拜哈利法塔高出74米,是世界第二高摩天大楼。在天气晴朗的时候,站在118层的观景台上,可以看到整个上海市的景象,包括东方明珠电视塔、南京路步行街等。
3. 上海中心大厦118层的建设难点
上海中心大厦118层的建设遇到了多个技术难题。其中最大的难点之一是建造高速电梯。该建筑的最快电梯时速达到73.8公里,可以在45秒内将乘客从地面运送至118层。另一个重要难点是钢结构的使用。建筑采用了大量钢结构,总重量达到55,000吨,在建设中需要非常精准的加工和安装。
4. 上海中心大厦118层的功能
上海中心大厦118层不仅仅是一个观景台,还有其他多种功能。其中最独特的功能是它的室内跳伞基地。该基地被称为“天空之都\",跳伞高度为439米,是目前世界上最高的室内跳伞基地。此外,建筑的顶层也被用作空中别墅,成为了世界上最高的居住建筑,并由亿万富翁和明星们争相购买。
5. 上海中心大厦118层的安全问题
由于建筑处于风口位置,建筑的抗风能力非常重要。上海中心大厦采用了一系列的安全措施,来确保建筑的安全性和稳定性。其中包括多层的抗风支撑结构、强力的风力感应器和自动调节系统。此外,建筑还配备有多种消防设施,以便于在突发火灾等情况下及早排除隐患。
6. 上海中心大厦118层的开放时间
上海中心大厦118层的观景台开放时间是每天早上8点到晚上10点。由于这里是一个景区,因此需要购买门票。票价较高,根据不同的观览区域和设施收费。此外,因为地处市中心,交通比较拥堵,因此建议提前安排好行程,以免耽误观赏时间。
7. 以上海中心大厦118层为背景的电影与小说
上海中心大厦118层的高度和地标性让其成为了多部电影和小说的背景。其中有一部原创小说——《上海堡垒》,讲述了一群年轻人在上海中心大厦118层内生存和战斗的故事。还有一部好莱坞大片——《变形金刚4》也利用上海中心大厦118层作为其中的情节背景。
8. 上海中心大厦118层的未来规划
上海中心大厦118层作为上海市的地标建筑,在未来仍然有许多规划和发展。其中,建筑的天幕景观厅将在未来被用作举办多种商业、文艺和体育活动,打造出更加丰富多彩的上海市民文化生活。此外,建筑的周边区域也将继续不断地发展和改造,以适应更加现代化的城市需要。
上海中心大厦632米高,刮大风摆动超1米,里面的人怎么没事?
上海中心大厦632米高,刮大风摆动超过1米,里面的人怎么没事?事实上,这座大楼的最大摆动幅度是去年的“利奇马”所创下的,被称为“定楼神器”的阻尼器的单边摆动幅度峰值高达70厘米,这也是上海中心大厦从2016年启用以来记录下的最大值。那么,为什么如此强劲的大风扫过中心大厦,而里面的人和建筑物本身却毫发无伤?为什么总有人担心上海中心大厦的安全性?毫无疑问,上海中心大厦就是一个众所周知的地标性建筑物,从整个大厦的占地面积(433954平方米),到建筑主体的楼层数(119层)和不同维度的高度值(580米的结构高度和632米的大厦总高度)。当然,这样的高度难免让人担心它的安全性,尤其是每年夏季台风频发的时候。当然了,除了上海中心大厦本身的高度惊人以外,由于上海的位置比较特殊,容易被一些在其他地方登陆的超强台风过境。尽管上海一般并非登陆点,但一旦台风的破坏力足够,也会对大厦的摆动幅度带来较大影响,正如当年的“利奇马”过境一般,整个大厦会不可避免地发生晃动。高达632米的上海中心大厦,为什么可以抵御超强大风过境?第一,被称为上海中心大厦“定楼神器”的阻尼器:只要是对上海中心大厦有所了解的人,相信一定不会对“上海慧眼”感到陌生,而所谓的“定楼神器”、重达1000吨的阻尼器就位于它的下方。毫无疑问,这个阻尼器的作用也是为了帮助高楼层减缓晃动幅度,从而对高层建筑的楼体稳定性和安全性进行加持。阻尼这个物理学名词,本质上其实就是对特定力作用的衰减、又或是对能量的耗散。而运用到上海中心大厦中的阻尼器则主要是为了对风力的作用进行缓冲。事实上,装有阻尼器的大厦也并非只有上海中心大厦这一个,同在上海的环球金融中心也是其中之一。当然,上海中心大厦所选用的则是电涡流阻尼器,这是我国研发出的一种新技术,它能够将大风在楼宇间产生的机械能转化为热能消散。我们可以从数据上直观地感受到它的作用,该阻尼器的投入使用,能够降低风致峰值加速度,并且,其降低幅度超过了43%,这足以让身处于大厦中的大部分人都不会感到明显不适。第二,我们可以从这座大厦的地基说起:尽管位于该大厦之下的地基原本是土质比较松软、且含有大量粘土的河流三角洲区域。但是,工程师们设计了深度高达86米左右的980个基桩,为了让地基更加牢固,还特意浇筑了60881立方米的混凝土。也就是说,这座大厦地下不仅有纵向深度足够的基桩,还有大约6米厚左右的基础混泥土底板。第三,大厦外部的扭曲设计可延缓风流:不管你是到过上海中心大厦,还是看到过它的外观图片,我们都已观察到其螺旋式上升的外部结构,并且,建筑面上的开口贯穿部位也是至下而上。如果从大厦的顶部来观看,它的外观就跟吉他的拨片差不多,大厦的高度和楼层的扭曲程度成正比,每层扭曲的度数大约为1度。设计师会选择这样的外观设计,当然不只是追求所谓的辨识度,主要目的其实是为了延缓风流。因为,一座足够高的大厦在遇到足够强劲的大风时,风会在围绕大厦的时候造成所谓的漩涡脱落效应,这便意味着大厦很可能会“随风起舞”。所以,研究人员在设计出中心大厦的外观之后,就将其缩小之后的模型进行了风洞测试,结果的确显示这也的设计足以让测力减少24%。要知道,上海的夏天经常会有台风过境,区别只在于每次过境大风的强度有所不同。所以,这样的超高建筑物必然会经受台风的考验,地基的牢固性固然重要,抗风能力同时也不容忽视。
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