隨著摩天大樓的高度越蓋越高，如今，一二百米的大樓已經不是什么新鮮事了。

各大城市紛紛建起了500米以上的超高層，作為自己的地標性建筑，有些城市的超高層建筑甚至不止一座，而像香港這樣地狹人稠的城市幾乎所有的建筑都是超高層。

4月3日，臺灣花蓮海域發生7.3級強震。臺灣災害應變中心4日的最新統計，這場地震已造成10人不幸喪生，1067人受傷，660人受困，38人失聯，更有770座建筑物受到了不同程度的破壞。

臺北，這座距離震中僅128.7公里的城市，同樣被地震的威力所震撼，仿佛大地在怒吼，山巒在顫抖。然而，這場地震，作為25年來的最強震，席卷了整個島嶼，其中臺北曾被譽為全球最高摩天大樓的臺北101的堅韌表現備受矚目。

在這場災難面前，它卻如磐石般屹立不倒。其堅固的結構，猶如巨龍般蜿蜒盤旋，與先進的抗震系統共同構筑起一道堅不可摧的防線。

 搖晃中的101大廈 

超高層建筑就像一根根筷子一樣插在地上，形成了當代人造奇觀的同時也在引人疑惑：

這樣反重力的建筑，真的安全嗎？就算平時安全，來了臺風大地震，它們仍然安全嗎？

你別說，在現代建筑科技的加持下，這些看似弱不禁風的摩天大樓甚至比一般的建筑還要安全。這是怎么一回事呢？

一、想要在大風中立得住，首先材料得給力

現代建筑通常將抗拉的鋼筋埋設在抗壓的混凝土當中，形成抗彎折能力很強的鋼筋混凝土結構構件，同時還采用預應力構件和鋼管混凝士，既堅又韌，帶來很強的抗震力。

二、光有材料還不夠，高層建筑的結構形式也與眾不同

高層住宅基本都采用剪力墻結構，這種結構的特點剛度大，地震作用下發生的位移較小，同時都有自己的設計烈度，做到小震不壞、中震可修、大震不倒。

三、大樓頭上頂個“球”，這個重量不白加

臺北101，這座高達509米的摩天大樓，地上101層，地下5層，被譽為世界第九高的建筑，同時也是中國臺灣臺北新區的地標性綜合購物中心。盡管周圍建筑物在地震中傾斜、倒塌，臺北101依舊屹立不倒，其秘訣就在于那顆重達660噸的黃色鋼球——“阻尼器男孩”。

這位“阻尼器男孩”并非真的男孩，而是位于臺北101的87層和92層之間，由41塊厚度約13厘米的鋼板堆疊并焊接成球狀的巨大裝置。直徑約5.5米，由92根長42米的鋼纜牽引，懸掛在約305米的高度，仿佛一個巨大的鐘擺。

搖晃中模擬運動圖像

就像是一個巨大的擺錘，穩定著整個臺北101。據說，這樣的設計可以使建筑物的移動減少最多40%。臺北101的抗震能力早在2002年3月的一次7.1級強震中就已得到驗證。

 地震中“風阻尼器”

那么，這位“阻尼器男孩”是如何保護大樓的呢？其原理在于，當建筑物受到外力作用，如地震震動，開始移動時，阻尼器會反向晃動，施加與建筑物移動方向相反的力，使整個建筑物保持平衡。

四、為了抗風，高層建筑的外觀也很重要

建筑物承受荷載靠的是內部的結構構件，外觀設計則更多的要考慮美觀。那是不是這些肩不能扛、手不能提的外墻面形狀就和大樓的受力毫無關系了呢？還真不是。它們與風力的作用息息相關。

大風吹過，同樣等級的大風作用在不同形狀的樓上時，大樓受到的力是不一樣的。圓柱形大樓受到的風力就要遠遠小于正方形或者不規則形狀受到的風力。因此，建筑師設計外墻雖然要追求美觀，可也不能怎么浪怎么來，還是要遵照一般的大樓設計規則。

在多風的沿海城市，當大樓的外立面出現了尖角時，就要考慮將它變成圓角。小小一個操作，就可以極大地降低風對它的作用。

五、大震到來，大樓還有丟“卒”保“車”這一招

盡管做到了面面俱到，但人們預料不到的重大災害仍然有可能發生，當遠超設計極限的重大地震到來時，如何做才能讓大樓內的人在倒塌之前及時撤離，將傷亡降至最低，這也是工程師們需要研究的問題。

在大樓的設計中，常常存在一些“延性設計”，也就是在一些不太重要的位置上使用一些強度不太高，但變形能力很強的構件。

當特大地震發生時，這些構件會發生變形，在自身的變形過程中吸收大量的地震能，進而減弱地震對大樓其它部位的損害，犧牲自己，保全整個大樓。

地震過后，盡管大樓已經發生了很大的變形，但不會倒塌，樓內的人員可以快速疏散出來。如果事后檢測發現大樓的主體結構未發生損傷，那么在替換掉這些壞了的構件之后，大樓還可以重新投入使用。

（高延性混凝土）

對于地震的防范，我國刻不容緩。特別是在我國的幾乎所有省份，都發生過不同震級的地震。近些年來，甚至有許多被群眾認為從來不會發生地震的地區，也發生了小范圍的地震。

要做好地震的防范工作，我們才可以做到在地震時臨危不亂，保護好國家和人民。

我們人類還是自然界中的一部分，面對像地震這樣的自然災害，我們仍然應該加強建設，保護環境，盡可能地在地震這樣的自然災害中存活下來，并改善環境，減少自然災害的發生。

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編輯：秦漢工程葉紫燕

文章來源于：秦漢工程http://www.callls.com