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le typhon arrive et les amortisseurs de la tour de shanghai se balancent sauvagement ! cette chose peut-elle sauver les gratte-ciel ?

2024-09-16

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« capricorne » vient de terminer sa première saison à hainan et « beibijia » fouille à nouveau dans le delta du fleuve yangtze.

typhon n°13 cette année”bébigiale centre de "" a touché terre dans la nouvelle ville de lingang, pudong, shanghai vers 7h30 le 16, devenant ainsi le typhon le plus puissant à avoir atterri à shanghai depuis 1949. installé au 125ème étage de la tour de shanghai.l’amortisseur « œil intelligent » de mille tonnes commence à trembler, la largeur d'oscillation est d'environ plus de 1 mètre.

l'amortisseur a commencé à fonctionner|shangguan news

lors du typhon précédent, quelqu'un a même pris une vidéo du bâtiment tremblant sous le vent, ce qui a fait crier « effrayé » de nombreux internautes ! certaines personnes le pensent mêmeil y a un problème avec les fondations du bâtiment. il s'agit d'un "projet sans toit".certains internautes ne croyaient tout simplement pas que le bâtiment serait secoué par le vent.pour parler franchement, c’est « p » !

quand un typhon arrive,le bâtiment tremble-t-il vraiment ? est-ce que ça va vraiment ? a quoi sert un amortisseur de mille tonnes ?

gratte-ciel :

non seulement pendant les typhons et les tremblements de terre, mais aussi en temps normal

lorsque les gratte-ciel sont confrontés à des typhons et à des tremblements de terre, ils sont soumis à des charges de vent changeantes (c'est-à-dire la force exercée par le vent sur la structure) et à des vibrations sismiques, ce qui entraîne une déformation dynamique réciproque, ce que tout le monde ressent comme une « secousse ». la vibration des structures est inévitable et constitue une réaction inévitable de la structure sous l’action de forces dynamiques.en fait, en temps normal, le bâtiment vibre, mais l’amplitude de la vibration est si faible qu’il est difficile pour les gens de s’en rendre compte.sous de fortes charges telles que les typhons et les tremblements de terre, l'amplitude des vibrations du bâtiment augmente en conséquence. de plus, les gratte-ciel doivent également être secouésconsomme une grande quantité d’énergie provenant des typhons et des tremblements de terre

visible,il n’existe aucune base scientifique permettant de considérer un bâtiment comme un « sale projet » simplement en se basant sur les secousses du bâtiment lors d’un typhon.

avant le début de la construction du bâtiment, les ingénieurs doivent réaliser la conception structurelle. en fonction de l'emplacement géographique du bâtiment, les ingénieurs estimeront les effets des tremblements de terre et des typhons auxquels le bâtiment peut résister, et concevront en conséquence pour minimiser l'impact du bâtiment sur ces charges externes (c'est-à-dire le nom collectif des forces exercées sur le bâtiment). structure par tous les environnements extérieurs).dans les zones côtières soumises à des vents forts, la charge du vent est souvent le facteur déterminant dans la conception structurelle, c'est pourquoi les ingénieurs utilisent souventconception résistante au vent.la conception résistante au vent doit répondre aux exigences de conception telles que la résistance, la rigidité, le confort et la résistance aux dommages causés par la fatigue de la structure afin de garantir que la structure ne s'effondrera pas, ne se fissurera pas ou ne subira pas de déplacement excessif sous la charge du vent afin d'assurer la sécurité de la structure. .

vous vous demandez peut-être pourquoi vous ne ressentez pas les secousses lorsque vous êtes à l’intérieur du bâtiment pendant un typhon ?

en fait, les principaux facteurs qui affectent le confort humain sont la fréquence des vibrations, l’accélération des vibrations et la durée des vibrations. la durée des vibrations dépend principalement du temps d’action de la force du vent et la fréquence de vibration de la structure est difficile à ajuster.par conséquent, dans la conception structurelle, des méthodes visant à limiter l’accélération des vibrations structurelles sont généralement utilisées pour que les personnes se sentent plus à l’aise.

degré

ennuyeux

très troublé

insupportable

limite

15 gal

50 gal

150 gal

limite de contrôle du confort des vibrations du corps humain *1 gal = 1/100 m /s^2.

lorsque l’accélération des vibrations d’un bâtiment atteint 0,15 m/s^2, les personnes à l’intérieur ressentiront les secousses du bâtiment.

amortisseur:le vent ne bouge pas, je ne bouge pas

le vent se déplace vers le sud, je me déplace vers le nord

si nous comptons uniquement sur la déformation des structures pour résister aux typhons et aux tremblements de terre, des coûts importants devront être investis pour améliorer les performances du bâtiment lui-même pendant le processus de construction, ce qui entraînera inévitablement un gaspillage de matériaux.

a cette époque,un dispositif capable d'absorber ou de dissiper l'énergie apportée par les typhons et les tremblements de terre et de réduire les vibrations structurelles--amortisseurje viens d'apparaître.

les amortisseurs peuvent généralement être divisés en deux types :l'un est un amortisseur de dissipation d'énergie et l'autre est un amortisseur de réglage.

registre dissipateur d'énergie

d'un point de vue énergétique, l'apport d'énergie dans un bâtiment suite à un typhon ou un tremblement de terre est donc certain.plus l’appareil consommateur d’énergie dissipe d’énergie, moins la structure elle-même a besoin de dissiper d’énergie.registre dissipateur d'énergiece principe est utilisé pour réduire les vibrations des bâtiments.

les tours jumelles petronas de kuala lumpur, en malaisie, utilisent des registres dissipateurs d'énergie.pont aérien entre deux bâtimentspour équilibrer les secousses entre les bâtiments, des registres dissipateurs d'énergie sont installés aux points de connexion entre le pont aérien et le bâtiment. sous l'action d'un tremblement de terre ou d'un typhon, il entre d'abord dans un état inélastique et consomme une grande quantité d'énergie sismique, réduisant ainsi les vibrations de la structure.

tours jumelles petronas à kuala lumpur, malaisie

amortisseur réglé

des amortisseurs réglés transfèrent l'énergie du bâtiment à la sous-structure en ajoutant une sous-structure.ces sous-structures pèsent souvent des centaines de tonnes. lorsqu'un typhon ou un tremblement de terre secoue le bâtiment d'un côté, les amortisseurs se déplacent également dans la direction opposée au mouvement du bâtiment.

selon différentes sous-structures, ils sont divisés enamortisseur de masse réglé(tuned mass damper, appelétmd)etamortisseur de liquide réglé(tuned liquid damper, tld en abrégé).

parce queamortisseur de masse régléil présente les avantages d'un bon effet de contrôle des vibrations sur les structures des immeubles de grande hauteur, d'un moindre impact sur les fonctions du bâtiment, d'un faible coût, d'un faible encombrement et d'une installation, d'un entretien et d'un remplacement faciles. il a été largement utilisé dans les projets réels de contrôle des vibrations du vent des immeubles de grande hauteur. bâtir des structures.

figure | amortisseur de masse réglé

1. tour de shanghai

l'« œil intelligent » de mille tonnes de la tour de shanghai est un amortisseur de masse réglé par courants de foucault., est une technologie innovante dans mon pays. il s'agit actuellement de l'amortisseur le plus lourd au monde, représentant environ 0,118 % du poids du bâtiment. il est suspendu à l'intérieur du bâtiment par 12 câbles en acier de 25 mètres de long, avec une limite d'oscillation unilatérale de 2 mètres. lorsque des vents forts frappent, ce pendule composé géant oscille dans la direction du vent, utilisant sa propre oscillation pour réduire les secousses du bâtiment.

photo|tour de shanghai

2. centre financier ping an de shenzhen

lors du typhon « mangkhut », le centre financier shenzhen pingan, en tant que bâtiment le plus haut de shenzhen, a pu rester intact sous l'influence du fort typhon, principalement parce queses deux amortisseurs de masse réglés montés en interneabsorbe de grandes quantités d’énergie grâce au mouvement inertiel, ces deux amortisseurs pèsent chacun 500 tonnes et sont placés au 114ème étage du bâtiment. selon les rapports, sonla balle amortissante oscille jusqu'à 2 mètres par vent fort

3. bâtiment taipei 101

taipei 101, construit en 2004, a installé une boule d'amortissement du vent de 662 tonnes entre le 87e et le 91e étage. huit câbles en acier pesant jusqu'à 20 tonnes entourent le bas de la boule et relient la boule d'amortissement à la structure principale, sous la boule d'amortissement se trouvent huit amortisseurs viscoélastiques horizontaux et huit obliques. la boule d'amortissement du vent est l'une des principales structures du bâtiment pour résister au vent et aux tremblements de terre. existerlors du typhon suli en 2013, la boule d'amortissement produit un mouvement d'inertie,la plage de balancement atteint 70 cm, l'amortisseur a absorbé une grande quantité d'énergie vibratoire apportée par le typhon, réduisant considérablement le balancement du bâtiment taipei 101 lors d'un fort typhon.

la disposition des amortisseurs de masse accordés dans le bâtiment 101

boule amortissante pesant 662 tonnes

face aux vents violents et aux tremblements de terre, les amortisseurs sont parfaits pour les gratte-cielcomme une aiguille qui fixe la meril protège la sécurité du bâtiment et rassure les personnes.