阻尼器减缓机械振动 消耗强风地震能量

很多超高大楼会设置阻尼器，来保持大楼遭遇强风或地震时的稳定，而且这种装置必须放在接近楼层顶部，才会发挥最大功效。

位于浦东的上海中心大厦，楼高632公尺，是排名世界第二、中国第一的摩天高楼，这样的超高楼层几乎直入云霄，需要克服的困难也不少，包括强风和地震等自然现象。怎么瓣？交给阻尼器来解决。

上海中心结构技术总监宋伟宁：有了这个阻尼器，当风使楼体摆动的时候，阻尼器会产生与大楼运动方向相反的摆动，来抵销建筑物晃动。

有了这种装置，就可以保持超高楼层在遭遇强风或地震时的稳定。现在问题来了，阻尼器要摆放在大楼的哪个位置？才能发挥最大功效。

旁白：实验员用20公斤重的圆球来模拟大楼中的阻尼装置，将分别放置在大楼的上、中、下三个位置，当振台开启时，模型将会左右摇摆，一旦大楼模型的摆动范围过大，就会碰到两旁的红色激光(雷射)，触发声音警报。

主持人撒贝宁：好的，振动器开启。

主持人尼格买提：我有种预感，它(大楼模型)要塌。

主持人撒贝宁：喔！喔！(警报声响)。

现场观众：哇！哇！

看来，阻尼器放置在楼层底部，没有完全发挥稳定超高建筑物的功效；现在放置在楼层的中间部位，看看阻尼器的效果。

主持人撒贝宁：请各位别忘了，我们稍后要验证的是究竟哪一种情况下摆幅最小，振台启动，阻尼器开始晃动了，开始晃动了。

主持人撒贝宁：喔！但是(警报声响)。

主持人撒贝宁：实验停止，唉呦呦呦呦，赶紧停下来，振台、振台停。

现在剩下最后一个选项，放在建筑的上层，答案就要看实验结果了。

主持人撒贝宁：风来了！(啊)呜喔喔喔。

主持人尼格买提：哇！这个。

主持人撒贝宁：现在好像楼体稳定了下来(唉)，阻尼器开始发挥作用。

观众：呜喔喔喔。

主持人撒贝宁：楼体现在没有警戒范围，仍然还在安全结构范围内。

主持人尼格买提：阻尼器还真的在发挥作用。

主持人撒贝宁：阻尼器，对在跟随，它是在往相反的方向摆动。

实验结果放在建筑物的上层，阻尼器可以发挥稳定效果，回到现实生活中，上海中心大厦的阻尼器也确实建置在126楼，证明实际情况和实验结果一致。

中国科学院物理所研究员曹则贤：我想说关于这个字的读音问题，不叫阻尼ㄋ一ˊ(二声)，这个字『尼』实际上是有三个音，第三声ㄋ一ˇ(尼)是阻止的意思，阻尼器的设计有多种原理，但是最根本的始终是让振动体本身的动能做功消耗掉，有一种非常简便的阻尼器的设计，就是让金属穿过磁场，那么磁场金属体内产生涡流，这样的话就把振荡体的动能转化成了电流，然后最终转化成了热能，达到了减振的效果。

其实要维持超高楼层的稳定，除了建置阻尼器之外，还有采用悬浮结构、在核心墙加装弹性强化装置等等，都可以达到减振效果。