由于这个原则,高层建筑物长期以来遵循着“金字塔”式的设计,即越靠近顶部的楼层越轻越小。当然,我们不可能在城市里建造个金字塔。

        值得庆幸的是,我们现在可以使用防水聚合物和钢纤维加固的混凝土来建造大楼,而不是石头。这样建筑物就可以支撑自身重量,而不必将建筑物的造型设计成金字塔形。

        迪拜现在正在建的哈利法塔是目前在建的世界上最高的混凝土建筑,据测算,每平方米的压力约为8,000吨(按自重计算)。8000吨,相当于1200头非洲象。”

        “这么重?”谢文认真的听着,听到每平方自重达到八千吨的,也有些吃惊。

        “第二个问题是什么?”谢文接着问。

        “第二个问题是风载。为了让摩天大楼能够直立,它不仅需要支撑自身重量,还要能够抵御强风。

        地面上感觉到的微风,到了300米的高度,风速能达到数十米每秒。风的作用可使摩天大楼每平方米承受8公斤的力。这相当于保龄球的动能。

        更严重的是,风绕过摩天大楼时,会在大楼后方形成不对称的漩涡,称为卡门涡街。

        漩涡从大楼两侧交替脱落时,会作用于大楼一个交变的周期激励,引起大楼的周期性振动。当流体流速达到某一程度,激励频率与大楼固有频率一致时,将引发共振。此种情况下,大楼的晃动幅度会越来越大,直至倒塌。

        减少摩天大楼的摇摆和振动的方法有很多。首先,可以在设计大楼外形时纳入空气动力学的考虑。

        即使如此,如果受到强风的影响,高层建筑还是会不可避免地会晃动。

        为此,许多高层建筑都有称为“调谐质量阻尼器”的配重。

        内容未完,下一页继续阅读