2021年5月18日，深圳賽格大廈發(fā)生搖晃，幅度比較大，樓內(nèi)人員擔心大廈倒塌而全部撤離，事發(fā)時周圍沒有地震，沒有施工，風速也僅為5級，所以圍觀群眾在一臉懵逼中散場，畢竟大家最多也就胡亂猜測是什么原因。

經(jīng)過2個月的調(diào)查，7月15日結(jié)果出爐，陣風引起了賽格大廈頂部的桅桿振動，與大廈固有頻率耦合，導(dǎo)致賽格大廈的振動。

臺風來襲：比賽格大廈更高的上海大廈，究竟會怎樣？

2021年7月24日17點，煙花臺風位于東經(jīng)124.20°，北緯27.50°東海海面上，距離浙江省象山縣東南方向約310千米，預(yù)計將于25日下午到夜間在浙江舟山到玉環(huán)一帶沿海登陸，登陸風力可達臺風或者強臺風級。

上海離登陸地不過區(qū)區(qū)100多千米路程，差不多就在煙花的十級風圈之內(nèi)，中國最高的大樓-上海中心大廈就在上海陸家嘴，其高度632米，總共有128層，重達85萬噸！中國第一，全球第二，僅次于迪拜哈里發(fā)塔，臺風來襲，上海中心大廈怎么辦？

按理說重達85萬噸的大樓根本就不怕什么臺風吹，畢竟當重量達到一定程度時本身就是一種不可忽視的存在。不過事實上卻完全不是這樣，據(jù)說臺風來襲時，上海中心大廈將會出現(xiàn)晃動，最大晃動幅度可達1.4米。

因為建筑物不是一座山，它是具有社會功能的、有棱有角的建筑，為了保證其社會功能，會用最大化可利用的空間，還有最節(jié)省的方式來設(shè)計建造，因此就會存在各種各樣的問題，所以它在設(shè)計與建造時必須避開很多坑。

超高層建筑如何抗震與抗臺風？

建筑物在設(shè)計時就必須要考慮一個非常重要的因素，就是空氣動力學，因為現(xiàn)代建筑環(huán)境非常復(fù)雜，比如建筑物越來越高以后就要考慮風動變形，因為建筑本身不是一個剛體，它的大尺度結(jié)構(gòu)在風中會變形，這個風振響應(yīng)的頻率可能會共振。

也有可能因為渦旋脫落引起的渦振從而導(dǎo)致建筑物振動，因此解決辦法有兩個，一個是設(shè)計時盡量避免，比如建造模型在各種風速以及周圍建筑復(fù)雜環(huán)境下吹風洞，然后利用超級計算機來取得最佳修形的建筑。

而另一個則是建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)來防止共振了，早期的中低層建筑都是以半剛體的模式設(shè)計的，最多也就考慮熱脹冷縮的伸縮縫，但建筑物越來越高，鋼筋水泥這種“剛體”在風和地震面前不值一提，甚至在高層建筑上還能甩出面條的效果。

如何來防止呢，大致也有兩種方式，一種是成本比較低的結(jié)構(gòu)阻尼來實現(xiàn)，另一種則是成本相對較高，但效果更好地主動抗震來實現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)阻尼理解起來不難，最典型的就是在建筑物某些位置設(shè)置吸能設(shè)備，就像載重汽車的彈簧扁擔或者液壓粘滯阻尼器，使得建筑物在被風吹動或者地震時吸收這些搖晃的能量，從而達到快速降低振動的目的。

當然結(jié)構(gòu)阻尼不止這一種，早期381米高的帝國大廈（1931年建成），外墻壁均采用磚或石材，內(nèi)部隔墻采用磚或砌塊，通過計算發(fā)現(xiàn)，這些于非結(jié)構(gòu)構(gòu)的材料組合能提供足夠的阻尼。

不過到了幕墻結(jié)構(gòu)的世貿(mào)中心（世貿(mào)雙子大廈，911事件中倒塌），采用的是龍骨結(jié)構(gòu)，沒有隔墻提供阻尼，因此粘彈性阻尼器首次引入超高層建筑，樓面桁架的下弦與外框筒之間，安裝了粘彈性阻尼器。

粘彈性阻尼

香港中銀大廈的結(jié)構(gòu)件比較有意思，它的斜撐僅與自己平面內(nèi)的柱相連，而不同平面內(nèi)的柱并未通過節(jié)點板直接連接，而是通過混凝土將其捆綁在一起，混凝土和鋼結(jié)構(gòu)一起形成了阻尼結(jié)構(gòu)。

上海環(huán)球金融中心是空間桁架結(jié)構(gòu)：巨型結(jié)構(gòu)柱、巨型斜撐和環(huán)帶桁架中，巨型斜撐內(nèi)灌混凝土，不僅增加了結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼，還能防止斜撐側(cè)板屈曲，也是類似于中銀大廈的設(shè)計，當然兩者都是Robertson的里程碑式作品，沿用成熟設(shè)計降低成本這是必然。

主動阻尼裝置

主動阻尼裝置則是利用傳感器感知大樓的晃動方向與強度，然后利用配重做出相反的運動，將晃動的能量消弭于無形，所以在大樓中會有一個巨型配重才能將大樓晃動的能量抵消，那么問題來了，是放在樓頂呢還是樓中或者樓底？

可能很多朋友會認為，必須要在大樓底部才能鎮(zhèn)住整棟樓不是嗎？但這完全錯了，就像頂一個平衡桿保持時你會發(fā)現(xiàn)頂部重量比較大的平衡桿更容易保持，因為質(zhì)量大，同樣能量下位移就小，不容易晃動。

因此要晃動也難，而晃蕩起來也只要小幅度調(diào)整，比如深圳賽格大廈晃動時據(jù)說樓頂?shù)挠斡境乇环鸥闪苏诰S護也有關(guān)系，因為賽格大廈沒有涉及主動阻尼裝置，樓頂?shù)挠斡境赜胁糠肿枘嶙饔谩?/p>

上海中心大廈：1000噸“慧眼”鎮(zhèn)樓

上海中心大廈建筑非常具有特色，它的識別度極高，因為從底部開始到頂部是一個不斷扭轉(zhuǎn)且大小快速改變的形狀，首先從外觀上來看這是一個空氣動力學上考慮了渦旋脫落，每個高度上的漩渦脫落頻率將會發(fā)生變化，每個高度都不一樣，這樣就難以形成共振。

另一個則是結(jié)構(gòu)阻尼設(shè)計，比如主體結(jié)構(gòu)中的巨型框架—核心筒—伸臂桁架。最大化增大水平荷載（如風荷載）抵抗，以及重力抵抗。外幕墻支撐體系中的懸掛結(jié)構(gòu)加徑向撐桿（每層向上旋轉(zhuǎn)1度）加水平斜撐，另外再通過伸縮支座減小幕墻結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間的變形差等。

除了這些設(shè)計以外，還有主動阻尼裝置，這就是在125~126層、重達1000噸的主動阻尼裝置，通過自身的慣性和阻尼來消耗風荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的能量，從而減少結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。臺北101大樓也使用了類似的主動阻尼裝置，不過規(guī)模上要比上海中心大廈要小一些。

盡管上海中心大廈的阻尼裝置宣傳是“世界首創(chuàng)的擺式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”，但原理上并沒差多少，被稱為小蠻腰的廣州塔是阻尼裝置則同時被改造成了防水箱，在廣州塔頂層的安裝了兩個各 540 噸容量的鐵質(zhì)消防水箱，水箱下面裝有軌道并帶有控制裝置，平時當阻尼器用，當塔身晃動時，水箱受計算機控制向反方向滑動以消除塔身的晃動。

海中心大廈的抗住了“利奇馬”和“安比”臺風的襲擊，這次在浙江兜圈圈的“煙花”就小意思了，相信不會出什么幺蛾子。

阻尼裝置是現(xiàn)代高樓應(yīng)對地震與臺風的法寶，否則即使結(jié)構(gòu)強度足夠，在大幅晃動之下，人也難免頭暈，而地球上最高的建筑物哈利法塔已經(jīng)達到828米，未來不知道是否會出現(xiàn)1000米的建筑，又將會用到什么阻尼技術(shù)呢？