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科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

  • 由 澎湃新聞客戶端 發表于 動作武俠
  • 2023-01-25
簡介大樓遇到颱風的時候,幕牆的支撐結構會出現“張開閉合”的變形,此時安裝在分割槽底部的豎向滑移支座就開始工作了,它們進行上下滑動,用來回摩擦的方式消耗掉了颱風所帶來的壓力

多少層樓才有阻尼器

|科|普|講|解|

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

2021年全國科普講解大賽總決賽一等獎選手、“全國十佳科普使者”——上海科技館 虞挺,為大家帶來科普講解《神衣》,為您揭開剛柔並濟的“神衣”奧秘,一起科普柔性玻璃幕牆背後蘊含的科技密碼。

科普講解《神衣》

選手風采

上海科技館 虞挺

上海中心大廈身披一件“神衣”

颱風來臨之時,總高632米的中國第一高樓上海中心大廈,將如何保證自身安全?除了大名鼎鼎的阻尼器外,這幢大樓身披的玻璃外衣,也凝聚了中國的科技智慧,在默默守護著這座超級大樓。

“神衣”=柔性幕牆

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

上海中心的這件“神衣”,就是這棟建築上身披的玻璃外衣,在建築中它被稱作是柔性幕牆,這幕牆到底柔在哪兒?

玻璃外衣是由背後複雜的鋼結構支撐起來的,大樓的晃動會讓這個結構發生一定的變形。堅硬的玻璃碰上了會變形的結構,硬碰硬的結果就只能是玻璃被壓碎,那玻璃肯定寧死不屈,那工程師們只好讓鋼結構服個軟!

科技揭秘:滑移支座

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

大家猜猜,這個帶著小帽子的圓柱體是什麼呢?它就是這件“神衣”的關鍵所在,被稱為滑移支座。

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

想讓鋼鐵變得柔軟,滑移支座發揮重要作用。如果把支撐起幕牆的鋼結構比作我們人體的骨骼,那麼滑移支座就像是連線骨骼的關節,它們被安裝在了結構最容易發生變形的地方。

大樓遇到颱風的時候,幕牆的支撐結構會出現“張開閉合”的變形,此時安裝在分割槽底部的豎向滑移支座就開始工作了,它們進行上下滑動,用來回摩擦的方式消耗掉了颱風所帶來的壓力。同樣的原理,其餘的滑移支座在結構不同的位置各司其職,它們和樓頂的阻尼器共同守護著上海中心的安全。

科技攻關解決“自鎖”難題

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

滑移支座的工作原理看似簡單,但在滑動過程中,一旦支座受到了比較大的側面壓力,就會出現一種名為“自鎖”的現象。

我國工程師們提出了最佳化方法,首先在滑動處塗抹了一層減摩材料,降低了內部摩擦力;其次將原本設計的支座數量減少了一半,增加了每個支座所受到的驅動力,經過不斷的最佳化改進,使得支座受到的驅動力始終大於它的內部摩擦力,“自鎖”難題迎刃而解。

科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!

1562個滑動關節,成就了剛柔並濟的護樓神衣,也造就了舉世矚目的超級工程。

原標題:《科普講解|就知道阻尼器?颱風中守住第一高樓的還有“神衣”!》

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