台北101風吹不倒之謎

 

文/高橋俊介

  建築物並非只需承受結構體本身的垂直重力,還必須考慮橫向的作用力。這個來自橫向的作用力可大致區分為「地震」與「風力」兩種。由於台灣是地震國,只要講到讓建築物橫向搖動的作用力,大部分的人浮現腦海的想必是地震,但是像超高層建築這種巨型建物,風力所造成的影響卻是出乎意料地大。因此,各種抑制風力的減震裝置便相繼問世。

  減震裝置是在1970年代開始被實際運用,它是將機械震動學的「質量阻尼器(Mass Damper)原理」應用於建築上,包括滑動秤錘、使用單擺、利用水槽內水的反作用力等等各種方式。

  滑動秤錘的方式稱為「調諧質量減震裝置」,或是「調諧質量阻尼器」(Tuned Mass Damper:簡稱TMD),最具代表性的是2004年完工的台北101,樓高509.2公尺的超高層建築為對抗強大的風力反應,裝設了巨型的TMD。阻尼器質量塊的部份是直徑5.5公尺的球體形,重達660噸。以42公尺長的鋼索從92層至87層的中央挑空處懸吊而起。球狀質量塊的下端設置8根阻尼器,可將鐘擺的反作用力之感應傳達至建築結構體上。據說這個TMD裝置的效果,可抑制40%的風力反應。

 

 

台北101的阻尼器一般民眾也可以前往參觀。

 

 

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