編者按：632米的超高大廈，遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)，會(huì)怎么樣？這絕對(duì)可以作為一個(gè)STEAM學(xué)習(xí)項(xiàng)目的巨大挑戰(zhàn)，看建筑師是如何解決問題的？

上海中心大廈是中國最高、世界第二高的摩天大樓， 2016 年竣工，它地處上海陸家嘴，毗鄰環(huán)球金融中心和金茂大廈，其 632 米的高度刷新了滬上摩天大樓的天際線。

建筑背后的理念是打造一個(gè)由9個(gè)垂直社區(qū)構(gòu)成的“城中城”，每個(gè)垂直社區(qū)的高度為12層至15層。內(nèi)部以辦公為主，還有會(huì)展、酒店、觀光娛樂、商業(yè)等其他業(yè)態(tài)，共計(jì)占地380,000平方米。

在上海中心的 583.4 米高第 126 層被規(guī)劃為一座高空文化殿堂，這里有一個(gè)神秘而又神圣的雕塑，名為“上?；垩邸?。這座造型優(yōu)美的雕塑，實(shí)則是一個(gè)重達(dá)千噸的專業(yè)工程裝置——調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。這是由上海材料研究所設(shè)計(jì)制作的“巔峰之器”，是世界上首個(gè)電渦流擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，這也是國際上首次將電渦流阻尼用于超高層建筑的風(fēng)阻尼器。因?yàn)樯虾Ｖ行奈挥诮陡浇?，?qiáng)風(fēng)會(huì)引起大廈的晃動(dòng)。而調(diào)諧質(zhì)量阻尼器可以削減強(qiáng)風(fēng)下的高層晃動(dòng)，提高大廈中人們的舒適程度。

這座雕塑看著是不是酷似一只眼睛？沒錯(cuò)，它的造型正是取材于《山海經(jīng)》中的燭龍之眼，被稱為“上海慧眼”。

“上海中心”首次將功能機(jī)械藝術(shù)化，把阻尼器制成具有深刻寓意、集功能和美觀性于一體的藝術(shù)品。

中新社記者 湯彥俊 攝

據(jù)上海中心總經(jīng)理顧建平介紹，阻尼器上方，安裝著“巔峰之光”?！皫p峰之光”位于這只“上海慧眼”的上方，一個(gè)“圓洞”直指蒼穹，當(dāng)天氣晴好時(shí)，自然光會(huì)透過玻璃投射到“上海慧眼”上，平添幾分神秘感。

在大廈的第 125 層和 126 層之間，裝有一個(gè)由 12 根長吊索懸掛的重達(dá) 1000 噸的質(zhì)量塊。質(zhì)量塊的下方有多快純銅板，銅板被固定在底板上，巨大的永久磁鐵在銅板上產(chǎn)生渦電流，形成一個(gè)與質(zhì)量塊方向相反的磁場，從而產(chǎn)生非接觸式的制動(dòng)效果。因此，上海中心大廈能夠在很大程度上抵抗外部振動(dòng)，而支撐銅板的底板至關(guān)重要！銅板的總重量約 20 噸，因?yàn)樯喜渴褂昧擞谰么盆F，對(duì)鋼板做的地基有非常強(qiáng)的吸引力，只能用極其堅(jiān)固、穩(wěn)定的材料，如不銹鋼或其他材料進(jìn)行支撐。

通過層層技術(shù)論證，上海中心的建設(shè)團(tuán)隊(duì)最終選用鋁型材作為底部支撐。通過螺栓將銅板固定到由抗扭曲的鋁型材（80*80）制成的框架上。這些鋁型材可確保銅板能夠承受住來自上部磁鐵相對(duì)銅板運(yùn)動(dòng)時(shí)，在銅板內(nèi)部產(chǎn)生的反向力——這個(gè)力量足以抬起 300 噸的飛機(jī)。

為什么選擇鋁型材？

? 重量輕

所有鋁型材都首先通過塔吊送到第 132 層，然后由工人運(yùn)送到 125 層。如果用鋼材，那得需要 3 倍以上的工人來搬運(yùn)。

? 強(qiáng)度高

鋁型材這種材料極其結(jié)實(shí)。事實(shí)上，高品質(zhì)的鋁型材與 304 不銹鋼一樣結(jié)實(shí)，而高強(qiáng)度的鋁型材提供與鋼梁相等的握持力，但更加便宜。

? 沒有吸力

來自強(qiáng)力永久磁鐵的吸力會(huì)直接作用在鋼梁或鐵梁上，從而削弱阻尼器的表現(xiàn)。鋁是順磁性材料，更能耐受強(qiáng)力磁場。此外，這種結(jié)構(gòu)讓拆裝、更換銅板更為容易。

來源：綜合自中新網(wǎng)、百科、騰訊視頻等資料

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原標(biāo)題：《揭秘中國第一高樓上海中心大樓屹立不倒的秘密，全靠它來減少晃動(dòng)》

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