阻尼器是什麼東西?
阻尼器,是以提供運動的阻力,耗減運動能量的裝置。在航天、航空、軍工、槍炮、汽車等行業中早已應用各種各樣的阻尼器(或減震器)來減振消能。
阻尼器,是以提供運動的阻力,耗減運動能量的裝置。大家知道,使自由振動衰減的各種摩擦和其他阻礙作用,我們稱之爲阻尼。而安置在結構系統上的“特殊”構件可以提供運動的阻力,耗減運動能量的裝置,我們稱爲阻尼器。
在航天、航空、軍工、槍炮、汽車等行業中早已應用各種各樣的阻尼器(或減震器)來減振消能。從20世紀70年代後,人們開始逐步地把這些技術轉用到建築、橋樑、鐵路等結構工程中,其發展十分迅速。特別是有五十多年曆史的液壓粘滯阻尼器, 在美國被結構工程界接受以前,經歷了大量實驗,嚴格審查,反覆論證,特別是地震考驗的漫長過程。
調質阻尼器
爲了因應高空強風及颱風吹拂造成的搖晃.大樓內設定了“調諧質塊阻尼器”(tuned mass damper,又稱“調質阻尼器”),是在88至92樓掛置一個重達660公噸的巨大鋼球,利用擺動來減緩建築物的晃動幅度。據臺北101告示牌所言,這也是全世界唯一開放遊客觀賞的巨型阻尼器,更是全球最大之阻尼器。
臺北101採用新式的“巨型結構”(megastructure),在大樓的四個外側分別各有兩支巨柱,共八支巨柱,每支截面長3公尺、寬2.4公尺,自地下5樓貫通至地上90樓,柱內灌入高密度混凝土,外以鋼板包覆。 臺灣位於地震帶上,在臺北盆地的範圍內,又有三條小斷層,爲了興建臺北101,這個建築的設計必定要能防止強震的破壞。
且臺灣每年夏天都會受到太平洋上形成的颱風影響,防震和防風是臺北101兩大建築所需克服的問題。爲了評估地震對臺北101所產生的影響,地質學家陳鬥生開始探查工地預定地附近的地質結構,探鑽4號發現距臺北101 200米左右有一處10米厚的斷層。依據這些資料,臺灣省地震工程研究中心建立了大小不同的模型,來仿真地震發生時,大樓可能發生的情形。爲了增加大樓的彈性來避免強震所帶來的破壞,臺北101的中心是由一個外圍8根鋼筋的巨柱所組成。
但是良好的彈性,卻也讓大樓面臨微風衝擊,即有搖晃的問題。抵消風力所產生的搖晃主要設計是阻尼器,而大樓外形的鋸齒狀,經由風洞測試,能減少30-40%風所產生的搖晃。
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