揭秘中国第一高楼屹立不倒的秘密，全靠它来减少晃动
来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客
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编者按：632米的超高大厦，遇到强风时，会怎么样？这绝对可以作为一个STEAM学习项目的巨大挑战，看建筑师是如何解决问题的？
上海中心大厦是中国最高、世界第二高的摩天大楼， 2016 年竣工，它地处上海陆家嘴，毗邻环球金融中心和金茂大厦，其 632 米的高度刷新了沪上摩天大楼的天际线。
建筑背后的理念是打造一个由9个垂直社区构成的“城中城”，每个垂直社区的高度为12层至15层。
内部以办公为主，还有会展、酒店、观光娱乐、商业等其他业态，共计占地380,000平方米。
在上海中心的 583.4 米高第 126 层被规划为一座高空文化殿堂，这里有一个神秘而又神圣的雕塑，名为“上海慧眼”。
这座造型优美的雕塑，实则是一个重达千吨的专业工程装置——调谐质量阻尼器。
这是由上海材料研究所设计制作的“巅峰之器”，是世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器，这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。
因为上海中心位于江岸附近，强风会引起大厦的晃动。而调谐质量阻尼器可以削减强风下的高层晃动，提高大厦中人们的舒适程度。
这座雕塑看着是不是酷似一只眼睛？没错，它的造型正是取材于《山海经》中的烛龙之眼，被称为“上海慧眼”。
“上海中心”首次将功能机械艺术化，把阻尼器制成具有深刻寓意、集功能和美观性于一体的艺术品。
中新社记者 汤彦俊 摄据上海中心总经理顾建平介绍，阻尼器上方，安装着“巅峰之光”。
“巅峰之光”位于这只“上海慧眼”的上方，一个“圆洞”直指苍穹，当天气晴好时，自然光会透过玻璃投射到“上海慧眼”上，平添几分神秘感。
在大厦的第 125 层和 126 层之间，装有一个由 12 根长吊索悬挂的重达 1000 吨的质量块。质量块的下方有多快纯铜板，铜板被固定在底板上，巨大的永久磁铁在铜板上产生涡电流，形成一个与质量块方向相反的磁场，从而产生非接触式的制动效果。
因此，上海中心大厦能够在很大程度上抵抗外部振动，而支撑铜板的底板至关重要！铜板的总重量约 20 吨，因为上部使用了永久磁铁，对钢板做的地基有非常强的吸引力，只能用极其坚固、稳定的材料，如不锈钢或其他材料进行支撑。
通过层层技术论证，上海中心的建设团队最终选用铝型材作为底部支撑。
通过螺栓将铜板固定到由抗扭曲的铝型材（80*80）制成的框架上。这些铝型材可确保铜板能够承受住来自上部磁铁相对铜板运动时，在铜板内部产生的反向力——这个力量足以抬起 300 吨的飞机。
为什么选择铝型材？
▶ 重量轻所有铝型材都首先通过塔吊送到第 132 层，然后由工人运送到 125 层。如果用钢材，那得需要 3 倍以上的工人来搬运。
▶ 强度高铝型材这种材料极其结实。事实上，高品质的铝型材与 304 不锈钢一样结实，而高强度的铝型材提供与钢梁相等的握持力，但更加便宜。
▶ 没有吸力来自强力永久磁铁的吸力会直接作用在钢梁或铁梁上，从而削弱阻尼器的表现。铝是顺磁性材料，更能耐受强力磁场。此外，这种结构让拆装、更换铜板更为容易。
来源：综合自中新网、百科、腾讯视频等资料（声明：除STEAM在线原创文章外，STEAM在线分享和转载的文章皆为促进STEAM教育在中国的传播，仅做学习交流，非商业用途，都会注明来源，如文章、照片的原作者有异议，请联系后台快速处理或删除，谢谢支持。）
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