第四百八十一章 设计难题（2 / 2）

黄铭惊讶的问道：

“自重？”

柳老板回答道：

“是啊，首先要克服的问题就是自重，无论涉及的方案如何，下层都必须能够支撑上层的重量。

根据这个原则，高层建筑长期以来就遵循着“金字塔”式的设计，越靠近顶部的楼层越轻越小，当然了，我们也不可能在城市里建个金字塔。

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，而不是使用石头；这样的话，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，每平方米的压力为8000吨（按自重计算），8000吨，就相当于1200头非洲象了。

黄铭认真地听着，听到每平方米自重达到8000吨，有些吃惊的问道：

“这么重？”

黄铭接着问道:

“第二个问题是什么？”

柳老板回答道：

“第二个问题是风载，为了让摩天大厦能够耸立，那么不仅需要支撑自身重量，还必须能够抵御强风。

地面上我们感觉到的微风，到了300米的高空，风速就有可能达到每秒数十米，风的作用可使得摩天大厦每平米承受8公斤的力，相当于保龄球的动能。”

更重要的是，风绕过摩天大厦时，会在大楼后面形成不对称的漩涡，通常称为卡门涡街。

漩涡从大楼两边交替脱落时，会给与大楼一个交变的周期激励，从而引起大楼的周期性震动。

当流体流速达到某一程度的时候，激励频率和大楼的固有频率一致时，将会引发共振。

这种情况下，大楼的晃动频率将会越来越大，直至倒塌。

减少摩天大厦摇摆和振动的方法有很多种。

首先是，可以在设计大楼外形的时候纳入空气动力学的考虑，即使这样，如果受到强风的袭击，摩天大厦还是难免会晃动。

所以，许多高层建筑都有称为“调谐质量阻尼器”的配置。

当风吹动建筑物的时候，调谐质量阻尼器就会像钟摆一样晃动以吸收建筑物的动能，并由球体和建筑物之间的液压缸将动能转化成热能并释放出来，从而保持建筑物的稳定性。”

说到这里，黄铭也回忆起有一次赛格大厦发生摇晃，整栋大楼上的人都被吓跑了，互联网上也到处都是视频，搞得全国皆知了。

柳老板最后说道：

“最后一个问题就是如何在建筑物的不同楼层间快速通行，普通电梯的速度可以达到22公里/小时。

由于技术的进步，现在的高速电梯速度越来越快，未来，据说采用无摩擦磁轨的电梯将实现70公里/小时的速度。”

黄铭问道：

“这就是三大难题？”

柳老板回答道：

“是啊，在设计的时候，都必须把这些因素考虑进去，施工图还必须根据地质条件进行反复的推算验证。”

黄铭不好意思的说道：

“是我想当然了，以为设计一栋摩天大厦并不算难。