500米高樓在颶風中只晃不倒，是出於什麼原理？全靠這個千噸鐵球

摩天大樓那麼高，遇到颱風天時，為何能做到只晃不倒？

想必大家應該都堆過積木，往往堆得越高就越不穩定，輕輕一碰便轟然倒塌。那不知道大家有沒有產生過這樣一個疑問：摩天大樓中最高的哈利法塔高達828米，其餘的大樓平均下來也至少有一兩百米高，這可是我們搭的積木的幾百倍甚至幾千倍高，那麼為什麼這些摩天大樓遇到大風時不會晃動和倒塌？

和我們很多人想象中的不同，摩天大樓其實多多少少都帶點晃悠，但這種晃悠都是在可控範圍內的，不會出現把大樓晃悠折了或者晃塌了的情況。原因就在於那看似平平無奇實則為“定樓神器”的

風阻尼器

上。要想了解風阻尼器，我們不妨先來看看阻尼器到底是什麼。

我們不妨進行一下聯想，大多數進行過義務教育的人應該對電阻都並不陌生，電阻透過金屬中陽離子吸附經過電流中的電子而達到阻礙電流的作用。顧名思義，阻和尼也都有阻礙延遲之意，那麼阻尼器也一定是通過了自身的某些性質，從而使某些事物的運動受到阻礙。

確實如此，阻尼器主要是為運動提供阻力來損耗物體的動能，人們更是根據功能不同，將阻尼器分為了風阻尼器、液體阻尼器、電阻尼器等等。如此風阻尼器就很好理解了，就是阻礙風，那麼問題來了，風捉不住也摸不著，它是怎麼被阻礙的呢？

要想解決這個問題，我們需要先對風阻尼器的結構外形有一定了解。風阻尼器的外形酷似巨大的金屬塊，重量更是達到了幾百噸，目前已知最重的風阻尼器是重達1000噸的位於上海中心大廈的“上海慧眼”。這是什麼概念？要知道世界上最大的大象也才只有13噸重，而風阻尼器直接相當於幾百頭這樣的大象。

還記得之前在水上樂園流行過一段時間的“搖擺橋”嗎？在其劇烈搖動時，為了不使自己掉入水中，我們的軀體都會傾向其相反的方向，這樣就抵消掉了大部分橋體傳遞給人體的動能，使人保持穩定。風阻尼器的工作原理就與之類似，也是透過其巨大的“身軀”向相反方向進行的運動阻力來抵消強風或是地震的能量。

當然了，為根據不同情況來使大樓的震盪幅度保持在一定範圍內，風阻尼器還配有感測器，透過感測器來得知風力大小和大樓的震盪程度，以此來調整風阻尼器的配重。

為了理解的更清晰，我們再來理順一下這個過程中能量的傳遞情況：百米處高達二三十米每秒的風速，並不如我們在地面時所感受到的那麼柔和。在高空中，風將巨大的推力施加到大廈上進而引起大廈的晃動，此時風阻尼器又透過傳動裝置經由彈簧和液壓裝置來吸收大樓的搖晃，從而使大樓穩定下來。

如果沒有風阻尼器會怎樣呢？

深圳賽格大廈

就是一個很好的例子，由於結構設計原因，賽格大廈的總建築層共有79層，高約355米。不過賽格大廈並沒有安裝風阻尼器，而是在樓頂放了一根63米長的桅杆，而一旦風與桅杆達到同頻共振，這樣非但起不到對樓體的穩定作用，反而會加大樓體的晃動幅度。

正如我們所想，賽格大廈多次發生幅度超過一米的晃動，由於疏散及時，目前還未出現人員傷亡。如今賽格大廈樓頂的桅杆已被拆除，整棟大廈仍在投入使用，由此可見風阻尼器之於大廈的重要性。

然而其實有些建築諸如

迪拜塔

即使沒有風阻尼器也可以屹立不倒、保持穩定。這是由於其構造奇特，呈現出穩定的三角形，即使是大風來襲，三個塔頂也可以分散風力，使其實際受到的力要小很多。

再加上迪拜塔深入地下70米，擁有縱橫交錯的鋼筋水泥地基，正是這些原因造就了其即使沒有風阻尼器也可以依靠自己高聳屹立。

當然了，其實大樓中還有很多的設計是為了保證大樓的穩定性的，比如：水泥混入鋼筋以保證其承受強度，還有大廈中心的電梯井，其通路直接貫穿了整個大廈，雖然中空，卻是大廈的“脊柱”。

由此可見，在城市中高高聳立的大廈，想要保持這樣的高度，不僅需要有幾百噸的風阻尼器助陣，還要在其結構設計上下很大的功夫。從內裡電梯的位置，到外部每一片玻璃的傾斜度，從深入地下的地基到直衝雲霄的樓頂，都需要設計師去精心規劃，以確保大廈的安全性與經濟價值。