重写后的文章:
9月16日7时30分左右,台风贝碧嘉在上海浦东临港新城登陆,其中心最大风力高达14级(时速接近150公里/小时),这也是上海自1949年以来的最强台风。社交平台上的网友们纷纷评论称,台风大到仿佛要把人吹走。央视新闻记者在滴水湖附近直播时,雨势猛烈,视线几乎无法穿透。
然而,就在这次75年来最强的台风影响下,中国第一高楼——632米高的上海中心大厦却如同泰山般稳固。为何如此?这得益于大厦顶部的“镇楼神器”——电涡流摆式调谐质量阻尼器,这个装置在台风天气中发挥着至关重要的稳楼作用。
这个名为“慧眼”的装置总质量重达一千吨,由四大部分组成:质量块、阻尼系统、吊索和主体结构保护系统。特别要指出的是,我们看到的雕塑只是一个装饰,真正的重量主要来自于雕塑下方的质量块。这个装置被安装在大厦的倒数第三和第四层,距离地面583米。
那么这个装置是如何工作的呢?首先,让我们来解析其背后的原理。
调谐质量阻尼器(TMD)是什么?
从名字上就可以看出,这是一个通过调谐来产生阻尼效应的装置。它主要由一个质量块、调谐频率的弹性元件(如弹簧)和阻尼元件组成。当建筑物在外部力的作用下产生晃动时,TMD会与之产生反向的共振行为,从而减小建筑物的晃动。
什么是摆式?
摆式并不是真正的弹簧,但提供了类似弹簧的回复力。通过摆动,金属球会趋于最低点,从而发挥阻尼器的属性。
什么是电涡流?
电涡流是一个物理现象,当一个金属导体在磁场中运动,或者在变化的磁场中,它内部会产生感应电流。这种现象在导体内部形成回路,从而产生涡流状的电流。在电涡流摆式调谐质量阻尼器中,质量块与永磁体固定在一起,通过感应电流将动能转化为电阻热能,实现耗能减振的效果。
总结
上海中心大厦之所以能在如此猛烈的台风天气中屹立不倒,除了拥有先进的电涡流摆式调谐质量阻尼器外,其独特的外形设计也是一个重要因素。大厦每升高一层,就会扭曲近1度,这种构形也对抵御台风起到了不小的帮助。
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