基本介紹
- 中文名：調諧質量阻尼器
- 外文名：Tuned Mass Damper
- 屬於：抗風阻尼器
- 目的：降低加速度提高舒適度
- 地點：台北101大廈
概述,套用情況,原理,
概述
調諧質量阻尼器是超高層建築應對風致振動，在強風時降低加速度回響、降低大樓晃動幅度，提高建築內部人員舒適度的一種裝置。
一般由幾百上千噸的質量塊、吊索、常規阻尼器、限位阻尼器組成。
套用情況
在中國第一個安裝風阻尼器是台北的101大廈，台北的101大樓是在88-92樓層掛置一個重達660噸的巨大鋼球，利用擺動來減緩建築物的晃幅。
上海環球金融中心是在90層安裝了2台用來抑制建築物由於強風引起搖晃的風阻尼器!
一旦建築物因強風產生的搖晃可以通過感測器傳至風阻尼器，此時風阻尼器的驅動裝置會控制配重物的動作進而降低建築物的搖晃程度。通過引入風阻尼器，將能使強風時加在建築物上的加速度（重力）降低40%左右。另外，風阻尼器也可以降低強震對建築物，尤其是建築物頂部的衝擊。
原理
簡單的說就是一般的摩天大樓都會在有風的情況下搖晃,這個裝置就是減輕摩天大樓產生的晃動。
減小風力對超高層建築的影響有許多途徑，如可以通過改變建築物的形狀，對風產生干擾作用。最新的技術進展是在超高層建築設定一種名為“風阻尼器”的裝置，能有效地減小強風力對超高層建築產生的搖晃。風阻尼器的本質就是一套阻尼系統或稱消能減振裝置。
2008年8月建成的我國大陸第一高樓——上海環球金融中心，就是安裝了兩台用來抑制建築物由於強風引起搖晃的風阻尼器。專家稱，超高層建築遭遇6級以上強風時，建築內的人會有輕微搖晃感。考慮到上海時常遭遇颱風襲擊，因此特別安裝了這樣的風阻尼器。
風阻尼器的主要部分是由鋼索懸吊的兩個各重約150噸的配重物體，懸掛在90層（395米處）。當強風來襲時，該裝置使用感測器來探測風力大小和建築物的搖晃程度，並通過計算機經由彈簧、液壓裝置來控制配重物體向反方向運動，從而降低建築物的搖晃程度。其運作原理就像身處搖晃小船上的人，將身體朝小船晃動的反方向移動，來取得平衡。如果強風從北面刮來，配重物就好比一個巨大的“鐘擺”擺向北面，使風阻尼器會產生一種與風向相反的力量，從而化解建築物的搖晃程度，抵消強風對建築物的影響。使用了這一裝置之後，能把強風加在建築物上的加速度降低40%左右，這樣一來，即使遭受強風襲擊，建築內的人也基本感覺不到建築物的搖晃。另外，風阻尼器也可以降低強震對建築物、尤其是建築物頂部的衝擊。
超高層建築結構之設計除了以安全為首要考量，還必須考慮居住上的舒適性。一般超高層大樓的設計主要都是受到風力的控制， 因此設計風力的條件影響結構設計的結果甚大。由於本案為超高層大樓，除依循國內風力設計規範外，還委託加拿大 Rowan Williams Davies & Irwin Inc. (RWDI)風洞試驗室研究大樓之風力設計載重，其設計風力之推導源於風洞試驗，系以1:500比例製作工址半徑600m內的風場環境模型，以10度角為單位置入風洞中模擬實際建築物受風的情形。其中各個角度的風速高度分布特性則是由1:3000地形模型中進行邊界層風洞試驗(Boundary layer wind tunnel test)後而得到大氣邊界層風速分布，而結構體模型則是採用高頻率力平衡模式(High-frequency force-balance)，結構基本風壓則是由應變計所量測到的彎矩扭力和剪力的分布曲線統計回歸而得，並配合結構動力特性計算結構體的加速度反應後，一併提供設計單位作為設計風力之依據
