高層建築如何抗震?有哪些方法?阻尼又是什麼意思?

高層建築通常用哪些手段抵抗地震?一個好辦法是改變結構的自振週期,最直接根本的辦法就是結構體系的設計。通過優化結構構件(梁、柱、剪力牆、支撐)的尺寸和佈置,可以把高層結構的自振頻率控制在合理的範圍內,使得建築在風的作用下保持舒適度,在地震作用下又不至於倒塌。

許多臺灣高層建築的結構設計,採取軟硬適中的策略,來解決如果結構體設計的太硬,地震來時容易脆性破壞;如果太軟,颱風來時大樓又會晃動得太厲害。

但對於很多超高層建築,因為太困難,可以採用特殊的設備,如屋頂設置的重錘、水箱等,由於它們改變了結構質量的分佈和位置,改變建築結構的自振頻率,起到抗風抗震的作用。

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很多超高層的鋼結構建築,需要在一些特殊的部位設置阻尼器、偏心支撐構件,以達到保護結構的減震,還有一個大招,就是完全把建築從地震中隔離開來。那就是採用隔震基礎、隔震支座,使得建築變成像水中的船一樣,把建築完全從地震中隔離開來。

而所謂的「阻尼(damping)」是指任何振動系統在振動中,由於外界作用(如流體阻力、摩擦力等)和/或系統本身固有的原因引起的振動幅度逐漸下降的特性,這是一個意譯的字,1933年8月21日至9月2日召開的中央研究院物理研究所第一次名詞審查會議上,以「尼」字有逐步減阻之義,提出將damping譯作「阻尼」而獲贊同,自此被採納而定案。

可以使用很多不同的材料來製作阻尼設備,例如油壓型阻尼器,就是在樑柱之間裝設使用液體的阻尼器,當油壓缸中的液體因速度而流動時,會產生壓縮效能,以抵抗力來抑制搖晃時的作用力。

看更多:為什麼建高樓時要打很深的地基?原因是承受跟分散!

(完)


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