摩天大楼为何不怕台风地震，只因有这样的定海神针

中国基建能力堪称世界第一。这些年，不仅三峡工程、高速铁路、粤港澳大桥等超级工程不断问世，遍布全国的摩天大楼也是屡创新高，据统计，世界已竣工的前10座高楼中国就占了6幢，这些超高摩天大厦虽然巍峨靓丽，但也有明显弱点，这就是怕大风和地震。

大家还记得去年5月18日，深圳赛格大厦因发生大幅度晃动瞬间成了网络热搜，这座335米高的大厦摇晃幅度之大堪比地震，当地启动应急响应，撤离大厦员工商户，并组织包括多位院士在内的专家组到场进行检测，历经数月才查明原因。

引起大楼晃动的原因主要有两方面：

1、楼顶的超高桅杆晃动产生共振。赛格大厦总高355.8米，除了292米高的楼体，楼顶又外加了63米长的超长桅杆，动力学测试显示，两天内大桅杆发生了21次反向共振，带动大厦发生弯扭振动，最后只得把桅杆拆除，由此造成了5500万的损失。

二就是赛格大厦没有安装阻尼器。这座建于1996年的大厦，没有安装上世纪70年代就已经广泛应用的阻尼器，属于结构和设计局限，专家建议，下一步可以考虑安装阻尼器以提高防风防震能力。

阻尼器，一个过去从没听说过的新玩意进入了人们的视野

阻尼器，也被称为减震器。这是一种能抵消高层建筑所受外力，让建筑物保持稳定的装置，简单地说，就是在大楼上悬挂一个重达数百吨配重大球，当高楼晃动时，这个球体因惯性保持不动，或向相反方向移动，产生的反作用力减缓了大楼的晃动。

目前世界排名前十的摩天大楼，为了防震抗风的需要，大部分都安装了阻尼器。

1、台北101大楼

台北101大厦，又名台北金融大楼，高度508米，是台北的地标建筑，2004年投入使用，在2010年迪拜塔建成之前是世界第一高楼，目前是世界第十高楼。

由于台湾位于地震带上，常年受地震和台风侵袭，所以抗震防风是台北101大厦建造时必须要解决的问题，因此这座大厦也诞生了全球首个，也是当时最大的质量调谐阻尼器。

这个阻尼器直径有5.5米，重量高达680吨，看起来就像一个巨大的金球，用钢索悬挂在大厦的88层楼和92层之间，系统为全自动控制，一旦建筑物发生摇晃，就会通过传感器启动控制系统，自动调整大球移动，来降低建筑摇晃程度。

2015年8月，超强台风“苏迪罗”在台湾登陆，这个大金球当天摆动的幅度竟然达到了1米，创造了阻尼器摆动的世界纪录。

2、上海中心大厦

上海中心大厦位于上海陆家嘴，建筑高度632米，地上127层，是中国第一高楼、世界第二高楼，总建筑面积接近58万平方米，2016年4月投入使用。

2019年超级台风利奇马袭击上海，肆虐的风暴刮倒很多树木和建筑外墙玻璃，上海中心大厦在狂风中摇晃幅度最大达到了1.4米，但仍然屹立，关键时候还是大厦125层藏着的“镇楼神器”起到了保驾护航的作用。

这台调谐质量阻尼器，由中国自主研发，重达1000吨，是世界第一重阻尼器，由12根钢索吊在大厦内部，它可以抗8级左右地震和15~16级台风。

这个阻尼器还被设计一道风景。中国有名的雕塑家米丘，用了六年时间，在这里设计建造了一座重达7吨的雕塑，并取名为“上海慧眼”，成为了上海距离天空最近的地方。

3、深圳市平安金融中心

深圳平安金融中心位于福田商务区，建筑面积45.92万平方米，主体高度592.5米，地上118层，2016年6月竣工，目前在世界已竣工的高楼中排名第四，被称为“世界最高的办公室”。

深圳市平安金融中心在114层安装有两个阻尼器，每个重量达500吨，大楼外围还安装有400多个感应点，可以准确预测台风风力走向，减震效果可达30%，整体可以抵御8级左右地震和17级的大台风。

4、上海环球金融中心

上海环球金融中心地处陆家嘴，总建筑面积38万平方米，地上101层 ，楼高492米，2008年投入使用，被世界高层建筑学会评为“年度最佳高层建筑”。

这座长得像开瓶器的大楼，阻尼器不是在顶部，而是安装在大楼中部90层的位置，由钢索悬吊两个各重150吨的阻尼器，当强风袭来时候，也是通过传感器探测风力，实现自动控制调节反向作用力，来降低大楼的摇晃。

5、广州电视塔

广州电视塔，昵称小蛮腰，主体高454米，天线桅杆高146米，总高度达到了600米，而且建筑两头粗，中间细，通体还镂空，这种设计打破了重心低的常规，给防风抗震出了一个大难题，广州塔又坐落台风频繁地区，最后还是阻尼器这个“定海神针”解决了问题。

设计师们奇思妙想， 首创了世界上独一无二的阻尼器，这就是主被动调谐减震控制系统，简单地说，就是用塔顶两个可移动的巨型消防水箱作为减震神器，遇到台风时反方向移动，既稳定了塔体，关键时还能灭火，可抵御8级地震、12级台风。

阻尼器在摩天大厦防风抗震方面起到了重要作用，但世界上还是有一些高楼并没有安装阻尼器，而是通过合理的建筑结构设计也一样起到减弱大风和地震的影响，比较典型的以下两个：

一个就是著名的迪拜塔。

迪拜塔是当今世界第一高楼，塔高828米，楼层总数达到了162层，在风中最大摆动幅度为3米多，虽然没有安装风阻尼器，但仍然保持了较高的稳定性，关键是迪拜塔采用了稳定性极好的三角形设计。

迪拜塔下宽上窄，宽大的底座增强了基础抗力，当迪拜塔遭遇较强风力时，三个方向的地基会分散风力，而且从地面到塔顶面积的递减，受力也是逐渐曾减轻状态，迪拜塔的地基也打得十分牢固，钢筋深达地下70米，相当于20层楼的高度。

还有一个就是上海金茂大厦

上海金茂大厦位于浦东新区陆家嘴，总建筑面积29万平方米，高度420.5米，其中主楼88层，1999年投入使用。

在金茂大厦之前，中国是没有超高层建筑的，因此金茂大厦是中国第一座真正意义上的超高层摩天大厦，承载了中国城建的光荣与梦想。

金茂大厦也没有装阻尼器，而是在第24-26、51-53、85-87 层，设计了三处巨大的外伸臂桁架，这种特殊的设计发挥了抗风、抗震的功能。当年金茂大厦的地基也打得很深，连续墙深达36m，用了1070根桩做支撑，地基深度在90年代也是中国土木建筑之最。

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