“镇楼神器”如何让摩天大楼在强风中稳如泰山

今年第6号台风“烟花”来势汹汹。7月25日，“烟花”逼近上海，全市普降大雨，黄浦江两岸更是狂风暴雨。此时最令人担忧的往往是高楼大厦。然而，有着中国第一高楼之称的上海中心大厦，却稳如泰山。记者了解到，这是位于大厦125层上堪称“镇楼神器”的阻尼器发挥出特殊作用，给这座摩天大楼进行了减振。

那么，由我国在国际上首创的摆式电涡流调谐质量阻尼器，到底有哪些科学原理？在地震、狂风环境下，又能够起到怎样的作用？

7月29日，记者采访了相关专家。

中国矿业大学力学与建筑工程学院教师丁北斗博士说，超高层建筑高层区域的风速比地面大5～6级，尤其风速较大时，建筑会产生晃动，使人有眩晕的感觉，也会增加结构疲劳降低建筑物的安全性。

所以，以物理原理和科学办法调谐惯性力、减少振动反应、降低结构疲劳，是超高层建筑抗震设计中的重要技术问题。

记者了解到，目前，安装在上海中心大厦的摆式电涡流调谐质量阻尼器，当强风来袭时，装置使用传感器，既能够探测风力大小和建筑物的摇晃程度，又可通过计算机经由弹簧、液压装置来控制配重物体向反方向运动，从而降低建筑物摇晃程度。

该大厦使用的摆式电涡流调谐质量阻尼器，其设计灵感不仅仅来源于我国优秀传统文化中的“烛龙之眼”，关键在于我国科技工作者在国際上首先把电涡流和可变阻尼同时在被动式TMD（调谐质量阻尼器）中成功应用，从而创制出了摩天大楼应对台风和地震时的“秘密武器”。这既是国际上超高层建筑被动控制技术的标志性成就，更是我国科技工作者创新创造、聪明智慧的结晶。

扬州大学建筑科学与工程学院姜治军博士说，阻尼器由吊索、质量块、阻尼系统、主体结构保护系统4部分组成，质量块重达1000吨，它由12根长25米的钢索吊住，是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块。

在风荷载或地震作用下，建筑物主体结构会产生晃动，进而带动阻尼系统的金属板一起产生振动，从而控制整个楼体的频率，保持整个建筑的平衡。

（摘自《科技日报》7.30）