上海最高大厦阻尼器（世界最大的风阻尼器）

【机械cax360第400期】超高层建筑的建造是多个领域高新技术的综合体现，其中建筑物结构的设计最为重要。要确保安全，还必须考虑居住上的舒适性，在遇较大风力时能减小建筑物的摇晃。故此，被誉为"定楼神球"的调谐质量阻尼器广泛应用开来。

调谐质量阻尼器是超高层建筑应对风致振动，在强风时降低加速度响应、降低大楼晃动幅度，提高建筑内部人员舒适度的一种装置。一般由几百上千吨的质量块、吊索、常规阻尼器、限位阻尼器组成。

一般说，在正常的风压状态下，距地面高度为10米处，如风速为5米/秒，那么在90米的高空，风速可达到15米/秒。若高达300-400米，风力将更加强大，即风速达到30米/秒以上时，摩天大楼会产生晃动。

简单的说就是一般的摩天大楼都会在有风的情况下摇晃，阻尼器装置就是减轻摩天大楼产生的晃动。

01 台北101大厦

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台北101大厦(2003年10月竣工)设置有世界最大的风阻尼器，其外观为金色球体，直径达5.5米，重680公吨(等于680 000千克)。此风阻尼器不仅为全球最大，也是全球唯一外露式的，可供游客参观。

台北101大厦的风阻尼器从92层吊下来，像钟摆一样抵消台风的风力，用巨大的涂压式活塞紧紧系在大楼结构上。

一旦大楼移动，阻尼器也跟着动，只不过方向相反，就靠这股抵抗力缓和风势，活塞让阻尼器不会过度摆荡。

高层的阻尼器有很多种实现方式，但大多都是隐藏起来的，像台北101大厦这样把它公开展示于公众面前的很少有，于是它也引起了巨大的兴趣。

风阻尼器可以把风势造成的大楼摇摆降低至少三分之一，风阻尼器是24小时运转工作，同时地震仪记录了每次大楼的摇摆。

2015年8月8日，台风"苏迪罗"带来强风暴雨，不仅使台北101大厦以及观景台罕见暂停营业一天，台北101大楼内的防震阻尼器摆动幅度达100公分之大，摆动幅度创史上最大。

02 上海环球金融中心

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2008年8月建成的我国大陆第一高楼--上海环球金融中心，就是安装了两台用来抑制建筑物由于强风引起摇晃的风阻尼器。专家称，超高层建筑遭遇6级以上强风时，建筑内的人会有轻微摇晃感。考虑到上海时常遭遇台风袭击，因此特别安装了这样的风阻尼器。

上海环球金融中心风阻尼器的主要部分是由钢索悬吊的两个各重约150吨的配重物体，悬挂在90层(395米处)。当强风来袭时，该装置使用传感器来探测风力大小和建筑物的摇晃程度，并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，从而降低建筑物的摇晃程度。

使用了这一装置之后，能把强风加在建筑物上的加速度降低40%左右，这样一来，即使遭受强风袭击，建筑内的人也基本感觉不到建筑物的摇晃。另外，风阻尼器也可以降低强震对建筑物、尤其是建筑物顶部的冲击。

由于上海环球金融中心为超高层大楼，除依循国内风力设计规范外，还委托加拿大RWDI风洞试验室研究大楼之风力设计载重。风阻尼器通电后，一旦建筑物因强风产生的摇晃可以通过传感器传至风阻尼器，此时风阻尼器的驱动装置会控制配重物的动作，大幅降低环球金融中心由于强风引起的摇晃。