大楼抗风的神器:当台风遇上“建筑稳定大师”,这场较量谁会赢?7月20日科普课堂进党群服务中心活动欢迎你!
你是否还记得深圳某大厦突然摇晃的新闻?2021年5月,深圳赛格大厦在无强风无地震时出现明显晃动,引发关注。专家解释,这是高层建筑的“风致振动”——当风力与建筑自身振动频率接近,就像推秋千时每次发力都顺着力道,振幅会越来越大。
别担心!工程师已为高楼装上“抗风神器”,让百米建筑在台风中稳如泰山。这个周末,邀你走进实验室,亲手拆解两大抗风黑科技,解锁高楼与风的博弈智慧!
坚固大楼为何“跳舞”?解密风与建筑的“共振游戏”
很多人以为高楼晃动是因“不结实”,实则相反——越坚固的建筑,越易在特定风力下振动。就像绷紧的琴弦,轻轻一碰便按固定频率振动,而风力就是那只“无形的手”。
当风速达一定强度,风会在建筑两侧形成旋转气流,交替脱落时对建筑产生周期性推力。若推力频率与建筑自身振动频率重合,就会引发共振,振幅迅速放大。这正是深圳赛格大厦晃动的核心原因:当时风力虽不强,却恰好“踩中”建筑的共振频率。
抗风神器登场!两大实验带你亲手“稳住”高楼
面对风的挑战,工程师有两种思路:“以动制动”用重物摆动抵消晃动,“以力消力”用电磁力转化振动能量。本次实验将拆解这两大神器的原理。
实验1:调谐质量阻尼器——高楼里的“超级大摆锤”
台北101大厦88层悬挂的660吨“黄金巨球”,就是调谐质量阻尼器(TMD)的典型。大楼向左晃,巨球就向右摆,通过反向运动抵消振动能量,如同走路时手臂自然反向摆动保持平衡。
实验2:电涡流阻尼器——看不见的“电磁刹车”
若说调谐质量阻尼器是“看得见的对抗”,电涡流阻尼器就是“无形的防线”。其原理类似磁悬浮列车制动系统:导体在磁场中运动产生感应电流,电流受磁场阻力(楞次定律),阻力转化为热能消散,从而减缓振动。
从深圳大厦晃动之谜到世界名楼抗风神器,这场实验会让你明白:每栋高楼的“稳”,都是科学与工程的完美协作。这个周末,带孩子来亲手操作,让“高大上”的建筑黑科技触手可及——对抗台风的智慧,就藏在这些奇妙实验里!
活动时间:7月20日星期日下午15:00-16:30
活动地点:龙华区龙华街道和联社区景龙党群服务中心
报名方式:扫描下方二维码。
这个周末,一起解锁高楼抗风的秘密,感受科学的力量!