2021年5月18日,深圳市應(yīng)急管理局值班室接報(bào):深圳市福田區(qū)華強(qiáng)北街道賽格大廈出現(xiàn)搖晃。
此后媒體披露的一份報(bào)告引起輿論關(guān)注。該報(bào)告中提到,“鑒于該大廈未安裝阻尼器,專家建議,下一步可以考慮安裝阻尼器以提高防風(fēng)抗震能力和舒適度”。
這讓阻尼器這個(gè)建筑領(lǐng)域當(dāng)中的專業(yè)詞匯走進(jìn)了公眾視野。
什么是阻尼器?為什么它能提高防風(fēng)抗震能力?有它就能讓高層建筑更穩(wěn)當(dāng)嗎?而建筑的晃動(dòng)可以避免嗎?
阻尼器是什么?
為何能防風(fēng)抗震?
阻尼,指的是力的衰減和能量的耗散,有緩沖的意思。簡單來說,大風(fēng)等作用在樓宇上的機(jī)械能,通過阻尼系統(tǒng),最終轉(zhuǎn)化為熱能消散。中國第一高樓632米的上海中心大廈就有阻尼器。
上海中心大廈官網(wǎng)截圖
阻尼器是在大樓震動(dòng)時(shí)提供阻尼的設(shè)備,使大樓的震動(dòng)衰減,從而保障住房安全。
工程結(jié)構(gòu)與抗震隔震減震控制專家、中國工程院院士周福霖介紹,阻尼器主要分三種形式:一種是在大樓的支撐柱之間加入一個(gè)交叉斜撐(斜撐阻尼器);第二種是在墻體之中加入粘滯材料,利用粘滯材料吸收震動(dòng)能量,從而衰減震動(dòng);第三種阻尼器是在建筑物的頂端吊一個(gè)質(zhì)量塊,質(zhì)量塊的擺動(dòng)方向與建筑物的震動(dòng)方向相反,從而消減震動(dòng)。
北京市地震局微博視頻截圖
為了使阻尼器消能減震的功效發(fā)揮到最大,阻尼器一般會(huì)安裝在樓層的最高點(diǎn)或是建筑物變形最大的地方。
每棟樓內(nèi)都有阻尼器?
阻尼器這么“穩(wěn)”,那么,每棟大樓里都有嗎?并不是。常見的二、三十層的居民樓較少安裝阻尼器,阻尼器更多地是安裝在高度超過200米的建筑中。此外,很多老舊樓層,由于建設(shè)時(shí)間較早,技術(shù)不足,也是沒有安裝阻尼器的。據(jù)介紹,我國近三分之一建筑中的阻尼器是在樓層建設(shè)完成后才加上的。
不過周福霖也指出,此項(xiàng)技術(shù)目前尚處于初級階段。雖然,我國目前的阻尼器技術(shù)基本與國外發(fā)達(dá)國家并跑,但是,未來還需要不斷提高它的效果、效益,更新材料,提高其耐久性、減震效果等等。
高樓都會(huì)晃嗎?
不論是橋梁、道路,還是房屋,都會(huì)震動(dòng)。對樓體來說,周福霖介紹,造成其晃動(dòng)或震動(dòng)的原因大致分為自然因素與人為因素。自然原因常見于大風(fēng)、地震引發(fā)的房屋震動(dòng)。同時(shí),一些人為因素也會(huì)引起樓體晃動(dòng),比如,在建設(shè)地鐵時(shí)忽略減震措施,從而導(dǎo)致建于地鐵上的房屋不可避免地受到地鐵震動(dòng)的影響。
建筑的震動(dòng)分四類:無感震動(dòng)、有感震動(dòng)、有害震動(dòng)(例如影響睡眠、飲食)、危險(xiǎn)震動(dòng)。
若這個(gè)震動(dòng)在一定范圍內(nèi),屬于無感震動(dòng)的,可不用去處理。
但是,一旦震動(dòng)升級為有感震動(dòng)或有害震動(dòng),減損住房舒適度,甚至威脅住房安全,就要及時(shí)處理。