在我國，樓層似乎越建越高，隻要來到城市裡，幾乎是随處可見直沖雲霄的摩天大樓。

不僅僅是商業區的辦公樓，許多小區也逐漸往高處修建，成為了“摘星樓”，或許商纣王都會可惜沒有生在現代，不然何必折騰窮苦百姓，直接帶着妲己住在高層居民樓。

這其實也是因為我國人口實在太多了，全國第7次普查的總人口達到了141178萬人，排名世界第一，印度加班加點都還沒趕上，土地面積卻隻有大概960萬平方千米，在世界上排在第三名。

也因此，從上面這些數據我們可以明顯得知，我國的人均土地面積是非常少的，又因為許多人想要獲得更多的機會和更好的發展，所以會不斷湧向較發達的城市，導緻城市人口太多，居住面積完全不夠。

此外，樓層越修越高，還有一些原因是開發商為了能賣出更多的房屋，獲得更大的利益。最重要的當然是我國現代技術的支持，否則就算是土地再怎麼緊缺，無法保障高樓的安全，這高層也無法建起來的。

我們都知道，越高的物體也就越容易倒，在物理概念裡，重心是一個均質物體的幾何中心，如果該物體并非是均質的，則重心的位置與其形狀、質量分布有着很大的關系。

假設寬度不變的情況下，通常來說物體越高，重心也會越高，相應的穩度也就越小。按照這樣的說法，那麼我們日常生活中那些動辄幾十上百層高的摩天大樓看似并不穩定，但是事實真的是這樣的嗎？

沿海地區常年遭受台風的侵襲，尤其是我國東南沿海地區，幾乎每年都會啟動台風應急響應，憂心台風這隻巨大“風獸”的來臨。

根據1949年1月1日到2017年8月31日的數據統計，我國遭遇台風的省份最多的是廣東，其次就是台灣。

然而頻頻的台風搗亂，高達600米的廣東 “小蠻腰”——廣州塔自2009年9月竣工以來，一直安穩地伫立在廣州，成為了該城市的地标性建築物，受到了廣大人民的歡迎。

無獨有偶，我國台灣的台北101大樓有着101層地上樓層，高度低于廣州塔，但也有508米的高度，同樣抗住了台風的威脅，還曾經蟬聯了6年“世界第一高樓”的美名。

再提一個2021年發生的事情，大家應該都知道今年夏天的第6号台風“煙花”，它從我國浙江及上海交界處登陸北上，朝着東北方向移動，一直到十幾天後來到渤海灣才慢慢停歇。

在“煙花”登陸時，中心最大風力還達到了13級，也就是每秒38米，而上海受到的台風風力也不斷增大，達到了10級以上，上海市沿海海面和屬于上海市國際航運核心的洋山港區的風力甚至高達13～15級。

在這樣的狂風暴雨下，上海中心大廈卻屹立不倒，似乎完全不受影響，要知道它遠比廣州塔和台北101大樓還要高，地下建築共有127層，建築高度達到了632米。

為什麼這些高樓與物理概念不一樣呢，不是說在寬度不變的情況下，越高的物體穩定性也就越差嗎？這其實是因為摩天大樓都有着一個“震樓器”——阻尼器。

阻尼器也被叫做是阻尼裝置，其中的“阻尼”指的也就是一種作用于處在振動或搖蕩運動物體的各種阻力影響，從而使得該物體運動幅度随着時間下降，能量不斷耗散的物理現象。

通過阻尼器，機械結構的共振振幅也就會因阻力而減小，防止其結構的零件在工作中會因為外力影響産生的變化的應力到達極限，從而遭到破壞。

阻尼器還能幫助機械系統在一瞬間遭遇沖擊以後，可以快速穩定下來，不會因此而遭到毀壞。

摩天大樓所使用的則是風阻尼器，也被叫做是調諧質量阻尼器，它由彈簧、質量塊、鋼索以及阻尼裝置組成，如同一個偌大的鐘擺。

我們都知道距離地面越遠，風速也就越大，通常情況下在風速在每秒30米的時候，高樓就會發生晃動。

當強風來襲，摩天大樓也必不可免會産生搖晃，此時被裝在摩天大樓的風阻尼器就能通過傳感器察覺到其晃動的程度，從而利用計算機來控制阻尼器下用鋼索懸挂着的重物的擺動速度，給晃動的建築物施加阻力，以此來耗散建築物的能量，将摩天大樓穩定下來。

通過這種風阻尼器的方式，摩天大樓受到強風影響所産生的加速度将降低40%左右。

并且風阻尼器不僅僅能夠抵禦強風，還能在地震發生的時候，吸收震波，從而降低地震對摩天大樓頂部的沖擊，是非常好用的工具。

例如上面所提到的上海中心大廈，因為它的建築高度高達632米，當強風來襲，上海中心大廈的擺動幅度甚至可以達到1米，如果頂部有人在，那麼他就會感受到猶如身處波濤大海般的晃動。

為了避免上海中心大廈擺動幅度過大使得人員不适，也為了防止其毀壞，這棟大廈的風阻尼器甚至達到了1000噸重量，也是迄今為止全球最重的風阻尼器質量塊，一旦遭遇強風，這個巨大的質量塊球就會向強風的反方向擺動起來。

1000噸重意味着什麼呢，我們所了解的最大的陸地動物是大象，最大的海洋動物自然也就是鲸魚，一頭非洲象的重量大概是8噸，一頭鲸魚則是40噸左右，也就是說，一個風阻尼器的質量塊相當于是125頭非洲象，也是25頭鲸魚的重量。

如果這樣重的質量塊墜落，那麼它将會直接砸穿百層樓，一直砸下地下室，但這種事情必然不會發生，因為風阻尼器通常來說是用好幾根鋼索牢牢拉住質量塊，還有工作人員定期檢查，不需要太過擔心。

除了上海中心大廈，台北101大廈的風阻尼器重達660噸，是一顆巨大的黃色鋼球。

台北101大廈屬于是世界上較早一批使用阻尼器的高層建築物了，在設計初期的時候就考慮到了樓層晃動的問題，因為我國台灣常年發生台風，強風的影響下高層建築必然會受到搖晃，且不說它是否會被吹倒，就說如果上面有人，頂部振動也會使得這些人感到不适。

因此，風阻尼器被放在了台北101大廈第92層左右的位置，并且在風阻尼器下放了一個能夠限制其質量塊擺動幅度的緩沖鋼環。

“小蠻腰”廣州塔也是用上了風阻尼器，而且與其他摩天大樓的阻尼器不一樣的是，設計人員結合了實際情況，專門為廣州塔用了一種兩級主被動複合調諧控制技術。

廣州塔頂部兩邊都對稱性地放置了兩套相關系統，每套都有一個巨大的消防水箱，重量高達650噸左右，以此來減弱廣州塔受到強風或者是地震的振幅。

如果沒有風阻尼器，摩天大樓會如何呢？

也是在2021年5月，高達355.8米的深圳賽格大廈發生了晃動，當時并沒有地震或者是台風，但是這棟大廈卻出現了十幾秒的搖晃，甚至能明顯看見圳賽格大廈樓體擺動的幅度，更别提裡面的人，幾乎吓得心髒差點蹦出來。

經過調查研究，原來深圳賽格大廈的晃動是因為頂樓的桅杆造成的，風吹動桅杆搖晃，樓體也與其發生了共振并開始晃動，但是幸好沒有引起什麼危險，深圳賽格大廈的結構也是經過了較嚴密的設計，隻要拆掉“罪魁禍首”桅杆就沒事了。

而美國有一棟279米高的花旗集團中心大樓，即花旗集團總部，是目前全球資産規模最大、收益最多、業務種類最全的金融集團之一。

設計師在當初設計大樓的時候，為了美觀性将花旗中心大樓設計成了一棟“藝術品”大樓，主體大樓甚至隻憑借着4根35米的柱子來支撐，因此地基其實并不牢固，也不實用。

要知道美國經常發生台風天氣，一旦強風來襲，那麼花旗集團中心大樓必然會遭到巨大的打擊，那區區4根柱子也無法承擔高樓的變動，該大樓也會倒塌。

恰好在花旗集團中心大樓建成大概才一年的時間，美國預計将在不久後遭遇超強飓風的威脅，其風速甚至達到了每小時220公裡，這遠遠超出了花旗集團中心大樓的承受力度。

為了防止大樓倒塌，花旗集團甚至請了工人連夜趕工，将大樓下的四根柱子焊上合金闆，也幸好在焊接的過程中，超強飓風并未到達紐約，反而向北奔去，也保住了花旗集團中心大樓的“命”。

後來花旗集團中心放置了風阻尼器，重量高達400噸，體積約為7立方米，能夠減少大樓在強風影響下所形成的移動多達50%。

當然，也不是所有的摩天大樓都必須要安裝阻尼器，截止2019年，世界上排名20位的高層建築也才隻有大概30%放置了風阻尼器，大多都是位于台風頻發，以及會出現地震的地區。

也正是因為這些風阻尼器，我們才能在廣州、台灣、上海等地方修建摩天大樓，才能讓它們屹立在大風的天氣中。

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