超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
建築物中的阻尼器
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
建築物中的阻尼器
阻尼支座
主動式阻尼減輕晃動
上海中心大廈設在125層的具有強烈藝術感的抗風鎮樓神器——“上海慧眼”隨即啟動工作。
暴風驟雨肆虐下的上海中心大廈
這個“鎮樓神器”是可調阻尼比的千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器裝置,這項技術為國內外首創,上海中心大廈是首次採用這項技術的超高層建築。
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
建築物中的阻尼器
阻尼支座
主動式阻尼減輕晃動
上海中心大廈設在125層的具有強烈藝術感的抗風鎮樓神器——“上海慧眼”隨即啟動工作。
暴風驟雨肆虐下的上海中心大廈
這個“鎮樓神器”是可調阻尼比的千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器裝置,這項技術為國內外首創,上海中心大廈是首次採用這項技術的超高層建築。
千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器
這個主阻尼器的總質量高達到1000噸!安裝位置是在距離地面584米,位於大樓頂部,上千噸的物體在大樓頂部會頭重腳輕嗎?
首先,跟大樓的質量相比,這1000噸並不是什麼嚴重問題;其次,減輕晃動,放在大樓頂部才有意義,我們來看個對比試驗圖就明白了!
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
建築物中的阻尼器
阻尼支座
主動式阻尼減輕晃動
上海中心大廈設在125層的具有強烈藝術感的抗風鎮樓神器——“上海慧眼”隨即啟動工作。
暴風驟雨肆虐下的上海中心大廈
這個“鎮樓神器”是可調阻尼比的千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器裝置,這項技術為國內外首創,上海中心大廈是首次採用這項技術的超高層建築。
千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器
這個主阻尼器的總質量高達到1000噸!安裝位置是在距離地面584米,位於大樓頂部,上千噸的物體在大樓頂部會頭重腳輕嗎?
首先,跟大樓的質量相比,這1000噸並不是什麼嚴重問題;其次,減輕晃動,放在大樓頂部才有意義,我們來看個對比試驗圖就明白了!
對比試驗
左側無重物阻尼時晃動是難以控制的,而右側有重物阻尼晃動明顯減輕,並且還是主動阻尼,那效果是槓槓滴!
本次利奇馬襲來,上海中心大廈阻尼器觀測到了自大樓建成以來的運行最大擺幅,達到了單邊最大移動值750mm。2018年“安比”颱風,最大單邊擺幅僅有500mm 。
根據阻尼器單邊擺幅750mm,通過估算,本次上海中心大廈整棟大樓的擺幅應該在150mm左右。
阻尼器顯著改善了大樓人員舒適度的感受,使上海中心大廈再一次經受住了超強颱風的考驗。
“利奇馬”颱風來襲阻尼器整體工作視頻
“利奇馬”颱風來襲阻尼器底部工作視頻
我們再來看看臺北101大廈的阻尼器,他的佈置則比較直觀,並且也是開放參觀的,圍觀群眾可以非常直觀的瞭解它的工作原理!
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
建築物中的阻尼器
阻尼支座
主動式阻尼減輕晃動
上海中心大廈設在125層的具有強烈藝術感的抗風鎮樓神器——“上海慧眼”隨即啟動工作。
暴風驟雨肆虐下的上海中心大廈
這個“鎮樓神器”是可調阻尼比的千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器裝置,這項技術為國內外首創,上海中心大廈是首次採用這項技術的超高層建築。
千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器
這個主阻尼器的總質量高達到1000噸!安裝位置是在距離地面584米,位於大樓頂部,上千噸的物體在大樓頂部會頭重腳輕嗎?
首先,跟大樓的質量相比,這1000噸並不是什麼嚴重問題;其次,減輕晃動,放在大樓頂部才有意義,我們來看個對比試驗圖就明白了!
對比試驗
左側無重物阻尼時晃動是難以控制的,而右側有重物阻尼晃動明顯減輕,並且還是主動阻尼,那效果是槓槓滴!
本次利奇馬襲來,上海中心大廈阻尼器觀測到了自大樓建成以來的運行最大擺幅,達到了單邊最大移動值750mm。2018年“安比”颱風,最大單邊擺幅僅有500mm 。
根據阻尼器單邊擺幅750mm,通過估算,本次上海中心大廈整棟大樓的擺幅應該在150mm左右。
阻尼器顯著改善了大樓人員舒適度的感受,使上海中心大廈再一次經受住了超強颱風的考驗。
“利奇馬”颱風來襲阻尼器整體工作視頻
“利奇馬”颱風來襲阻尼器底部工作視頻
我們再來看看臺北101大廈的阻尼器,他的佈置則比較直觀,並且也是開放參觀的,圍觀群眾可以非常直觀的瞭解它的工作原理!
臺北101阻尼器
下圖是重達660噸的主動阻尼裝置在2015年8月8日超強颱風蘇迪羅登陸時阻尼器工作的實景,當時風速達到了240KM/H,阻尼補償幅度達到了1M,有效的減輕了大廈晃動感!
超高層建築如何抗擊颱風
看632米的上海中心大廈的答卷
今年第9號颱風“利奇馬”於8月10日1時45分在浙江溫嶺沿海登陸,登陸時強度為超強颱風級,近中心最大風力16級(52米/秒)。
“利奇馬”是建國以來登陸浙江強度排名第三的颱風,也是今年來登陸我國最強的颱風。
雖然“利奇馬”沒有直接登陸上海,但是威力十足。“利奇馬”送來的風,不僅風力強而且持續時間長,還伴隨著大到暴雨。
上海中心大廈的整體高度可達632米,這是一座 超高層建築物 。在這樣強風的情況下,大廈會有搖晃的感覺,這是否安全呢?
下面就是那些摩天大樓的各種抗風措施
01
三大神器
首先,安全的問題是毋庸置疑的,肯定是安全的。
上海中心大廈在設計之初就已經考慮到這些問題,因為超高層建築物對強風的作用比較敏感。
在正常的風壓狀態下,距離地面高度10米處,如果風速為5米/秒,那麼在90米時,風速可以高達15米/秒,如果高度達到了300-400米,風力將會更加強大,會達到30米/秒以上,這個時候摩天大樓就會產生晃動。
超高層建築在 抵抗風荷載 的主要措施是三點:
一、採用更強的結構;
二、增加風阻尼器;
三、採用有利於減少建築物風阻的外形設計。
02
建築物外形修形
不知道各位有沒有發現,現在的超高層建築中像聯合國大廈那種板式高層建築是沒有的,至少也是多面體或者三角甚至角度圓潤的建築。
看上去規規矩矩的板式建築的空間利用率是最高的,但其氣流導致的脫體渦流存在,超高建築中是不會採用的,聯合國大廈總高154M,39層,也許這已經是板式建築的極限了!
聯合國大廈
而上海中心大廈則是一個扭曲的複雜曲面型,隨高度上升每層扭曲角度接近1度,這樣的設計能減緩甚至避免脫體渦流的發生,這種渦流在飛行器上的能產生相當強悍的升力效果,但在高層建築物上會導致晃動的力矩,是建築物設計中極力避免的!
下圖角度看幾個建築的形狀都非常清晰,金茂大廈和環球金融中心的形狀都不是規整的板式建築,而是複雜角度和修形後的形狀,這對延緩渦流避免過大的晃動是有積極意義的!
上海三件套
03
主動抗風減震
盡管有外形優化後的上海中心大廈將大風引起的晃動降到了最低,但架不住其整體迎風面積達,層高太高的因素,因此晃動仍然是不可避免,而且超高層建築的抗震也有相關要求,因此在結構設計的時候加入了主動抗風減震的措施!
結構設計時,加入抗風抗震阻尼結構
建築物抗震有兩種設計,一種隔震,另一種是耗能,隔震大家都知道,在建築設計中加入防震措施,而耗能則是在建築物形變的基礎上將其消耗掉,避免其進入共振和震動幅度加大!
而阻尼器和阻尼支座則是兩者的現實應用!
橋樑中兩者合一的底座,可以大幅減輕振動,儘管這並非是橋樑的主要抗風設計,但其和高層建築中的抗風和減震原理是一致的!
建築物中的阻尼器
阻尼支座
主動式阻尼減輕晃動
上海中心大廈設在125層的具有強烈藝術感的抗風鎮樓神器——“上海慧眼”隨即啟動工作。
暴風驟雨肆虐下的上海中心大廈
這個“鎮樓神器”是可調阻尼比的千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器裝置,這項技術為國內外首創,上海中心大廈是首次採用這項技術的超高層建築。
千噸級擺式電渦流調諧質量阻尼器
這個主阻尼器的總質量高達到1000噸!安裝位置是在距離地面584米,位於大樓頂部,上千噸的物體在大樓頂部會頭重腳輕嗎?
首先,跟大樓的質量相比,這1000噸並不是什麼嚴重問題;其次,減輕晃動,放在大樓頂部才有意義,我們來看個對比試驗圖就明白了!
對比試驗
左側無重物阻尼時晃動是難以控制的,而右側有重物阻尼晃動明顯減輕,並且還是主動阻尼,那效果是槓槓滴!
本次利奇馬襲來,上海中心大廈阻尼器觀測到了自大樓建成以來的運行最大擺幅,達到了單邊最大移動值750mm。2018年“安比”颱風,最大單邊擺幅僅有500mm 。
根據阻尼器單邊擺幅750mm,通過估算,本次上海中心大廈整棟大樓的擺幅應該在150mm左右。
阻尼器顯著改善了大樓人員舒適度的感受,使上海中心大廈再一次經受住了超強颱風的考驗。
“利奇馬”颱風來襲阻尼器整體工作視頻
“利奇馬”颱風來襲阻尼器底部工作視頻
我們再來看看臺北101大廈的阻尼器,他的佈置則比較直觀,並且也是開放參觀的,圍觀群眾可以非常直觀的瞭解它的工作原理!
臺北101阻尼器
下圖是重達660噸的主動阻尼裝置在2015年8月8日超強颱風蘇迪羅登陸時阻尼器工作的實景,當時風速達到了240KM/H,阻尼補償幅度達到了1M,有效的減輕了大廈晃動感!
101阻尼器工作圖