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让摩天大楼不惧最强台风的神奇,竟是中国人首创

2021-07-28 10:29
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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文 | 华商韬略 吴苏

还记得之前因为晃动引人关注的赛格大厦么?如果没有任何外力干预,摩天楼是最弱不禁风的建筑。

在台风天气下,如果没有任何干预,作为中国第一高楼,632米的上海中心大厦摇摆的幅度可能会超过一米!

如此大的摆幅,不免让人胆战心惊,但是,因为有一个“神器”的存在,大楼摆幅被大幅降低,这次第6号台风“烟花”来袭,得益于它的存在,上海中心大厦非常稳当。

这一“神器”,就是阻尼器。

上海中心大厦的阻尼器,重达1000吨,创下世界纪录。该设备全称为“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”,其采用的电涡流技术以往用于磁悬浮等工程,这项技术系世界上首次应用于风阻尼器,是中国人首创。

相关负责人孙峻透露,因为有了阻尼器,即使上海刮13到14级大风,楼内高层区域的人员也不会有明显的晃动眩晕感。

其实,在阻尼器领域,中国深耕数十年,已经取得长足进步,不只在高楼阻尼器,别的场景应用,也一举打破西方国家垄断,避免“卡脖子”。其中,被称为大桥“安全带”的桥梁阻尼器,堪称典型范例。

业内记忆犹新的一个场景,发生在1992年冬天。

当时,江西九江长江大桥正在建设中,H型刚性吊杆却在大风下发生大幅振动,受到惊吓的工人以为部分建好的桥面要塌了,纷纷躲开。

专家们明白,面对大风、地震等冲击时,大桥出现大幅度摆动,将极其危险,而要化解这种危险,就需要在桥面与桥墩、拉索或悬索与桥面接触处,安装化解冲击力的设备——阻尼器。

然而,彼时的阻尼器技术被日本及欧美国家垄断,如果不加强自主研发,中国大桥的“命运”很可能会掌握在西方国家手中。

身为九江长江大桥设计负责人,方秦汉院士公开呼吁:“一定要争口气,把国产阻尼器搞出来!”

方秦汉很快找到中铁大桥局桥科院副总经理顾钧金、工程师汪正兴等人,组成团队,发力研制国产桥梁减振技术产品。他们爬上32米高的钢拱,绑传感器、测数据,夜以继日地画图纸、选材料,之后又到各地找厂家生产。

最终,桥科院团队研发出多重调谐质量阻尼器(MTMD)。媒体称,当100多根吊杆装上这个重15公斤、平板电脑大小的“小盒子”后,大桥涡振奇迹般消失。

“四两拨千斤”,小小阻尼器做到了。

1996年,桥科院自主研发的TMD专利技术,摘下国家科技进步奖三等奖。此后,桥科院团队不断研发,运用力学原理,在不增加斜拉索长度的同时,利用杠杆原理研制摆式杠杆阻尼器,精度更高、抗震性能更强。塔梁大吨位阻尼器,则采用液体、质量块双调节,在较低安装高度,获得更好减振效果。

最新“战绩”是,一个40公斤重的调谐式阻尼器,“可以成功控制一根80多吨重斜拉索的高频振动”,被应用在已通车的沪苏通长江大桥上,抗震效果甚佳。

“争口气”的干劲儿,催生行业“王者”。

据媒体报道,大桥局桥科院已成为中国桥梁减振抗震领域的“领头羊”,在国内400米及以上跨度的大跨度斜拉桥中阻尼器市场占有率达到70%以上,成果解决海内外近百座桥梁索、梁及拱桥吊杆等结构振动问题,产值超过5亿元。

这就是科技创新的力量,是迎难而上、长期深耕结出的硕果!

参考资料:

1.零噪音打桩、千吨阻尼器、顶级玻璃幕墙,中国第一高楼超硬核,澎湃新闻

2.打破国外垄断!看鄂产神器如何治桥梁“飘”“摆”,湖北日报

——END——

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