倫敦大學城分校借鑒一級方程式技術來建造“針狀”摩天大樓。
倫敦大學研究人員城正在開發基于一級方程式技術的新型振動控制設備,以便可以建造仍能承受強風的“針狀”高層摩天大樓
當前被稱為調諧質量阻尼器(TMD)的設備安裝在高層建筑的頂層,其作用就像是重量級的擺錘,用以抵消風和地震引起的建筑物運動。
但是它們重達1000噸,跨越100層建筑中的五層樓,不僅增加了數百萬美元的建筑成本,而且還占用了狹窄城市中心的優質空間中國建材網cnprofit.com。
倫敦大學城市結構動力學專家Agathoklis Giaralis博士及其同事發表的最新研究成果發表在2019年11月版的《工程結構》雜志(風激高層建筑中的最佳調諧質量阻尼器內部設計)上(針對乘員的舒適性,偏好和能量收集)發現,與為一級方程式賽車的懸架系統開發的輕巧緊湊的惰性裝置類似,可將當前TMD所需的重量減少多達70%。
Giaralis博士說:“如果我們能夠實現更小,更輕的TMD,那么我們可以建造更高,更薄的建筑,而不會在大風時引起乘員暈船。這種細長的結構將需要更少的材料和資源,因此成本會越來越低。
可持續發展,同時占用更少的空間,并且在美學上也更令人賞心悅目,在像倫敦這樣的城市,那里的空間非常寶貴,土地價格昂貴,唯一真正的選擇就是上升,因此這項技術可以成為一種游戲-換”。
測試表明,有了新設備,典型的20層鋼結構的梁和柱中所需的鋼最多減少了30%。
對現有倫敦建筑的計算機模型分析表明,位于南沃克(Southwark)大象和城堡的48層高的Newington Butts建筑表明,“地板加速度”(即住戶對暈船的舒適度的量度)可以通過新的方法降低30%擬議的技術。
Giaralis博士補充說:“降低地板加速度非常重要?!?“這意味著該設備還可以更有效地確保建筑物能夠承受強風和地震。即使是中風也可以使乘員暈船或頭暈,而氣候變化表明強風將變得更加頻繁。
基于慣性的振動控制技術測試表明,它可以以較低的前期成本在新的甚至是非常苗條的建筑物中對現有建筑物進行較小的結構更改,從而可以大大降低這種風險?!?Giaralis博士說還有一個優勢:
“除了通過減少材料的使用來減少碳排放外,我們還可以從風引起的振動中獲取能量-我認為我們目前無法使用該技術建造完全自我維持的建筑物,但我們絕對可以收獲足夠的能量來為用于建筑物內部氣候控制的無線傳感器供電?!?/p>