上个周末，受强冷空气影响，一场大风从内蒙古中西部和甘肃等部分地区开始，再到华北平原，从华北向江南、华南快速推进，直抵南海，全国共有近500个气象观测站极大风破纪录，华北、黄淮等地风力尤为强劲全国前三配资排名，局地风速一度达到或超过13级。

安装在中国第一高楼、632米高的上海中心大厦上的，重达千吨的神秘阻尼器也被强势“唤醒”，“上海中心阻尼器明显摆动”毫无意外地上了网络热搜。这背后，折射出的不仅是这场大风，更隐含着人们对于现代超高层建筑如何抵御极端天气考验的关切——是的，这场大风呼啸着席卷大半个中国，堪称是对现代城市的极限测试，全国的摩天大楼集体经历了一波大风的洗礼。

>>“上海慧眼”为何受关注？

以632米高度成为中国第一高楼的上海中心大厦，2016年竣工，在其126层，精心打造了一座高空文化殿堂，名为“上海慧眼”的雕塑引得外地游客慕名而来。站在这里，不仅能够感受到“一览众楼小”，更可以亲眼目睹“上海慧眼”这座会动的、充满高级感的神奇艺术品。

建造“上海慧眼”不光是为了供人游览，而是为了保护这座超高层建筑，能动才是它最引人的神奇而又神秘之处。

一般来说，正常的风压状态下，距地面高度为10米处，如风速为5米/秒（相当于3级风），那么在90米的高空，风速可达到15米/秒（相当于7级风）。若高达300-400米，风力将更加强大，而当风速达到30米/秒（相当于11级风）以上时，摩天大楼会产生晃动。也就是说，当狂风吹过时，高层建筑受到的影响相对较大，这在建筑学上称为“风振效应”。此外，由于高楼阻挡，如果风的通行面减小一半的话，穿行速度则会增加约一倍。遇见高楼狭小的通道，风会更猛烈，这就是所谓的“狭管效应”，总之，建造高层建筑时，风是首先要考虑的要素之一，正常范围内的轻微晃动可以，但谁也受不了在半空中“随风起舞”。

上海恰恰又是台风袭扰之地，安装在距离地面约583米的“上海慧眼”承担的正是硬刚强风而保高楼于不“舞”的使命。准确地说，它是一个专业工程装置——调谐质量阻尼器，由12根吊索、质量块、阻尼系统和主体保护系统四部分组成，其中，质量块达1000 吨，约占大厦重量的0.118%，阻尼器的质量块和吊索构成了一个巨大的复摆，通过与主体结构的共振，进而有效抵御大楼的晃动，可以抗7级地震和12级台风。这是由上海材料研究所设计制作的世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器，也是国际上首次将电涡流阻尼用于超高层建筑的风阻尼器。

从专业物理知识来讲，阻尼器本质上是一个能量转换装置。当大风来袭时，它会通过传感器探测风速和建筑物的晃动程度，然后通过计算机控制，使质量块与建筑物的实时振动频率相匹配，产生反向振动，从而抵消大部分风力冲击带来的摆动，并避免振动接近于自谐振频率，降低建筑物的晃动幅度。通俗地说，其工作原理类似于一个巨大的摆锤，平时就在建筑内部“睡觉”，风不动我不动，风往南动我往北动，风往西刮我向东摆，当大楼在强风作用下晃动时，阻尼器会以相反的方向摆动，产生与风力相反的阻力。

其实，“上海慧眼”已经让“中国第一高”安然度过了数次台风袭击，更以一己之力向公众普及和见识了“阻尼器”。就在上个月初，河南开封一场罕见的大风天气，据媒体报道，一位小伙情急之下，把装满泥土的麻袋每隔一米挂一个，利用麻袋的重量来抵消风力成功保护了他的蔬菜大棚。这个就地取材制作的简易“阻尼器”，灵感正是来源于他在短视频中看到的上海中心大厦的阻尼器。

>>是不是高楼都要装阻尼器？

为了确保摩天大楼的安全与稳定，人们设计出了各式各样的建筑阻尼器。有的隐藏在建筑结构内部，肉眼不能直观看到。值得一提的是，位于西咸新区目前尚未完工的498米“西北第一高楼”中国国际丝路中心，在顶部两个加强层的核心筒与外框柱间布置阻尼伸臂桁架，据报道是“全球采用粘滞阻尼器的最高建筑”。

据《科技日报》报道，阻尼器主要有3种形式：第一种是在大楼的支撑柱之间加入一个交叉斜撑，用来减小支撑杆柱的变形，进而减小振动幅度；第二种是在墙体之中加入黏滞材料，利用黏滞材料吸收振动能量，从而让振动变弱；第三种是在建筑物的顶端吊一个质量块，质量块的摆动方向与建筑物的振动方向相反，从而消减振动，这种名气最大，网友称之为“镇楼神器”，“上海慧眼”就属此类。

2004年12月投用的台北101大厦，有全球首个最大的、外露的“镇楼神器”。这个巨大的、金光灿灿的球型阻尼器重达660余吨，直径5.5米，四周用钢索吊着，下面同时加装了8组小的液体阻尼器。2015年4月20日台湾花莲东部近海发生6.3级地震时,这颗超大巨球球体正负摆幅达15厘米，创下台湾地震史上最大幅度，但整个大楼有惊无险，安然躲过了强震。

600米的“小蛮腰”广州塔，这座体型瘦且高的中国第一高塔设置了两处阻尼器，一个位于塔顶天线桅杆的两个钟摆式金属球用来缓和天线的摆动，另一处是顶层的消防水箱，与其让这块几百吨重的大配重闲着，不如在底部装有轨道并带有控制装置，就是一个现成的阻尼器。

然而，阻尼器能力很大、也很重要，但实际上应用并不普遍。据统计全球最高的20座建筑中，只有30%装有阻尼器。就像2021年5月，355米的深圳华强北大厦突发晃动，主要原因是受到风的影响，且其未安装阻尼器。

所以，并不是所有摩天大楼都装上了阻尼器，原因主要有二，一来，安装阻尼器的技术门槛和成本都较高，即便是高楼林立的上海，装有阻尼器的摩天大楼一共有两家：上海中心大厦和环球金融中心。二来，没有强制大楼安装阻尼器。上海理工大学物理系副教授、中国人工智能学会科普工作委员会委员田伟曾在接受媒体采访时表示，一般来说，建筑物高度超过300米，就要安装阻尼器了。

多知道点

除了阻尼器

高层建筑怎样抗风？

外形结构和材料 这里面门道多着呢

摩天大楼常被看做是城市繁荣的象征，在我国，建筑高度大于100米，就被视为超高层建筑。1976年广州白云宾馆以117.05米的高度成为我国第一座高度破百的建筑，目前“中国第一高”已被上海中心大厦拔高到了632米。据世界高层建筑与都市人居学会（CTBUH）数据，截至2023年，全球已经建成2269座高度200米及以上的建筑和232座300米及以上超高层建筑。2023年全球共有177座200米及以上高度的建筑竣工，其中超过一半来自中国。

俗话说，树大招风。建造高层建筑时，风自然是首先要考虑的要素之一。专家表示，超高层抗风抗震主要依靠大楼结构和外形设计，需要“自身硬”。阻尼器的作用更像是“锦上添花”，一方面削减晃动，优化体验、提高大楼品质；另一方面，增加结构的耐久性。

换句话说，合理的大楼结构和科学的外形设计，是主流选择。可以看到，摩天大楼截面多为圆形、椭圆形或棱形等，极少用受风面较宽大而不利于抗风的矩形；摩天大楼的建筑结构也多为下粗上细的锥形结构体型。北京CBD的某些高楼则采用了中部加厚的梭形设计，如同被风雕琢的沙丘，让气流顺着曲面自然分流，减少结构受力。而安装了“上海慧眼”的上海中心大厦，楼体则是采用扭曲的复杂曲面型设计。

材料与结构的配合同样关键。据统计，超高层建筑中约50%的钢材消耗用于抵抗风力，工程师们通过密集的斜撑网格、核心筒结构或外置桁架系统，将风力层层分解。例如，某些超高层建筑会在内部设置巨型混凝土核心筒，如同“定海神针”般稳固主体；外立面的交叉钢构则像编织的渔网，将风压均匀传递至地基。

根据我国相关规范全国前三配资排名，一般建筑物要求能够抗50年一遇的大风；高层建筑要求更高，一般是要能够抵御百年一遇的大风。只要严格按照抗风设计建造，就不会有什么大问题。此外，不得不提的一个客观事实是，由于近年严格限制新建超高层建筑，“不得新建500米以上建筑，严格限制新建250米以上建筑”屡屡写入国家级官方文件当中。2024年江苏省出台的《关于加强高层建筑规划建设管控的意见》明确城区常住人口300万以上城市不得新建500米以上建筑，严格限制新建250米以上建筑，各地一般不得新建100米以上的住宅建筑，城区常住人口100万以下城市严格限制新建80米以上住宅建筑。从这个意义上说，当“限高令”紧箍咒越念越紧、越来越严，随着超高层建筑出现降温之势，依附于摩天大楼的“镇楼神器”，其推广和普及也自然会受到很大影响。 华商报大风新闻记者 杨鹏

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