高達632米的上海中心大廈,颳大風擺動超1米,有可能會吹倒嗎?

摩天大樓

近百年來，全球一座座摩天大廈拔地而起，一個比一個高。一開始300多米就算高的，沒過多久，開始在400多米攀比。一直到如今，想要擠進世界前五，超過600米是最低的門檻。這還是截止於2019年的情況，未來幾年，還會有一座座更高的摩天大廈要建，相信到那個時候，想要擠進前五，沒有700米是不行的。

目前，中國最高的摩天大樓是上海中心大廈，高度達到了632米，目前排名世界第三。（目前世界排名第一的是杜拜的王國大廈，高度是1007米；世界第二的是杜拜的哈利法塔，高度是838米。）

而我們要知道的是，一般愛說，高度超過500米以上的超高建築物的高層區域，所受到的風速是要比地面上要大得多的，大概大2，3級。這也就意味著當風速達到一定程度後，整座大樓可能會發生搖晃。不僅如此，上海地處中國的沿海地區，常常有颱風侵襲，而颱風的風力就非常大。

因此，在颱風來臨時，上海中心大廈所需要承受的風速也相當大。

除此之外，上海被稱為上海灘，其實就是因為幾千年來，上海是海洋的一部分，它是由長江的衝擊而形成的。因此，這裡的土地比較鬆軟，蓋一座摩天大樓要遠比在普通的陸地上蓋一座高樓要難得多，稍有不慎，就有可能重蹈比薩斜塔的覆轍。

可是這麼長時間以來，這座中國目前最高的大廈在面臨特大颱風時，依然很從容。那這是如何做到的呢？

今天，我們就來聊一聊這個話題。

上海中心大廈

正如上文說到，由於上海的土層比較鬆軟，工程師為了讓地基足夠牢固，採用了一種難度極其高的辦法，首先是把幾十米長的樁打到土層當中。然後再在樁上面澆築上一層筏形底板，這個底板要求被澆築到足夠厚的程度。然後在這個筏形底板再放上筏板，這樣就可以應對土層鬆軟的問題，固定住上面的建築。

除了足夠堅實的地基之外，上海中心大廈的外形設計也很有特點，外立面採用的是倒圓角

的三角形，這和普通的方形相比起來，可以減少大概24%的風荷載。而主題的結構也是最大化增加水平風荷載和重力的抵抗能力。主要的方式就是巨型的框架加上核心筒以及伸臂桁架。不僅如此，上海中心大廈的外幕牆採用的是懸掛結構、徑向撐杆以及水平斜撐的支撐體系，並且通過伸縮的支座，可以有效地減小上海中心大廈主體結構和幕牆結構的變形差。總而言之，就是這些主體結構的設計，以及幕牆等設計都在儘可能地減小風速對於上海中心大廈的影響。

阻尼器

除了外觀設計，主體設計之外，上海中心大廈能抵抗得了超大風速還有一個關鍵原因：阻尼器。那阻尼器是什麼呢？

一般來說，在風速較大時，超高層建築的高層區域都會出現晃動的情況。這種晃動會讓樓下的人產生暈眩的感覺，因此，抵消這種晃動是十分有必要的。但是，目前還沒有辦法依靠單純的結構設計來抵消掉，這時候就需要用到阻尼器。

在上海中心大廈當中就安裝了一臺1000噸的擺式電渦流調諧質量阻尼器。這個阻尼器是由主題結構保護系統、阻尼系統、吊索以及質量塊共同組成，其中質量塊有1000噸重，被安裝在了上海中心大廈的125層。

這臺阻尼器本身並不能夠抵抗風力。它的吊索和質量塊其實構成了一個巨型復擺。阻尼器的原理是利用共振能來消除上海中心大廈的晃動。

說白了是是利用反向搖擺來的方式對衝建築物的橫向擺動。所以，在外界有很強的風速時，這個阻尼器也會開始搖擺，以此來消除大廈的晃動。

由於上海中心大廈位於颱風多發的地區，因此，這裡安裝的這臺阻尼器是目前全世界最重的。正是因為這臺阻尼器的存在，使得上海中心大廈中的人可以如履平地。

總結

上海市中心大廈是目前全世界第三高的建築，它之所以能抵抗風載荷是因為它有一個堅實的地基，巧妙的結構設計可以有效地抵抗風載荷，而它還擁有世界上最重的阻尼器，這可以有效的平衡上海中心大廈在高風載荷下的晃動。