高空飓风(飓风为什么能把房子的顶部掀掉)

500米高楼在飓风中只晃不倒，是出于什么原理？全靠这个千吨铁球

摩天大楼那么高，遇到台风天时，为何能做到只晃不倒？

想必大家应该都堆过积木，往往堆得越高就越不稳定，轻轻一碰便轰然倒塌。那不知道大家有没有产生过这样一个疑问：摩天大楼中最高的哈利法塔高达828米，其余的大楼平均下来也至少有一两百米高，这可是我们搭的积木的几百倍甚至几千倍高，那么为什么这些摩天大楼遇到大风时不会晃动和倒塌？

和我们很多人想象中的不同，摩天大楼其实多多少少都带点晃悠，但这种晃悠都是在可控范围内的，不会出现把大楼晃悠折了或者晃塌了的情况。原因就在于那看似平平无奇实则为“定楼神器”的风阻尼器上。要想了解风阻尼器，我们不妨先来看看阻尼器到底是什么。

我们不妨进行一下联想，大多数进行过义务教育的人应该对电阻都并不陌生，电阻通过金属中阳离子吸附经过电流中的电子而达到阻碍电流的作用。顾名思义，阻和尼也都有阻碍延迟之意，那么阻尼器也一定是通过了自身的某些性质，从而使某些事物的运动受到阻碍。

确实如此，阻尼器主要是为运动提供阻力来损耗物体的动能，人们更是根据功能不同，将阻尼器分为了风阻尼器、液体阻尼器、电阻尼器等等。如此风阻尼器就很好理解了，就是阻碍风，那么问题来了，风捉不住也摸不着，它是怎么被阻碍的呢？

要想解决这个问题，我们需要先对风阻尼器的结构外形有一定了解。风阻尼器的外形酷似巨大的金属块，重量更是达到了几百吨，目前已知最重的风阻尼器是重达1000吨的位于上海中心大厦的“上海慧眼”。这是什么概念？要知道世界上最大的大象也才只有13吨重，而风阻尼器直接相当于几百头这样的大象。

还记得之前在水上乐园流行过一段时间的“摇摆桥”吗？在其剧烈摇动时，为了不使自己掉入水中，我们的躯体都会倾向其相反的方向，这样就抵消掉了大部分桥体传递给人体的动能，使人保持稳定。风阻尼器的工作原理就与之类似，也是通过其巨大的“身躯”向相反方向进行的运动阻力来抵消强风或是地震的能量。

当然了，为根据不同情况来使大楼的震荡幅度保持在一定范围内，风阻尼器还配有传感器，通过传感器来得知风力大小和大楼的震荡程度，以此来调整风阻尼器的配重。

为了理解的更清晰，我们再来理顺一下这个过程中能量的传递情况：百米处高达二三十米每秒的风速，并不如我们在地面时所感受到的那么柔和。在高空中，风将巨大的推力施加到大厦上进而引起大厦的晃动，此时风阻尼器又通过传动装置经由弹簧和液压装置来吸收大楼的摇晃，从而使大楼稳定下来。

如果没有风阻尼器会怎样呢？深圳赛格大厦就是一个很好的例子，由于结构设计原因，赛格大厦的总建筑层共有79层，高约355米。不过赛格大厦并没有安装风阻尼器，而是在楼顶放了一根63米长的桅杆，而一旦风与桅杆达到同频共振，这样非但起不到对楼体的稳定作用，反而会加大楼体的晃动幅度。

正如我们所想，赛格大厦多次发生幅度超过一米的晃动，由于疏散及时，目前还未出现人员伤亡。如今赛格大厦楼顶的桅杆已被拆除，整栋大厦仍在投入使用，由此可见风阻尼器之于大厦的重要性。

然而其实有些建筑诸如迪拜塔即使没有风阻尼器也可以屹立不倒、保持稳定。这是由于其构造奇特，呈现出稳定的三角形，即使是大风来袭，三个塔顶也可以分散风力，使其实际受到的力要小很多。

再加上迪拜塔深入地下70米，拥有纵横交错的钢筋水泥地基，正是这些原因造就了其即使没有风阻尼器也可以依靠自己高耸屹立。

当然了，其实大楼中还有很多的设计是为了保证大楼的稳定性的，比如：水泥混入钢筋以保证其承受强度，还有大厦中心的电梯井，其通路直接贯穿了整个大厦，虽然中空，却是大厦的“脊柱”。

由此可见，在城市中高高耸立的大厦，想要保持这样的高度，不仅需要有几百吨的风阻尼器助阵，还要在其结构设计上下很大的功夫。从内里电梯的位置，到外部每一片玻璃的倾斜度，从深入地下的地基到直冲云霄的楼顶，都需要设计师去精心规划，以确保大厦的安全性与经济价值。

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