网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

万万没想到:现在连蔬菜大棚都用上“阻尼器”了!

0
分享至


01

楔子

前两天刷到一则非常有意思的新闻,说的是:河南有一个农户在自家的蔬菜大棚中挂上了装着重物的尿素袋,成功的抗住了大风,这个事件一下子在网络上引起了热议。

这不就是建筑上说的“阻尼器”嘛,没想到现在蔬菜大棚都用上了啊。


但也有网友说:这不是阻尼器,而是增加了配重,使得蔬菜大棚没有被风吹跑而已。(如上图)

今天这篇文章就来聊聊“建筑阻尼器”这个话题吧。


02

定义

我们先来看一下,什么是建筑阻尼器?

建筑阻尼器

是一种用于减缓建筑结构振动、提高抗风抗震能力的工程装置。它的作用原理是:通过阻尼器的运动,吸收和耗散外部作用力引起的振动能量。

当大风或者地震时,高层建筑会产生上下左右的晃动,而阻尼器通过与建筑结构相反方向的运动或力矩来抵消振动,从而使得主结构的振幅迅速衰减,缩短振动持续时间。

所以从这个角度来说,蔬菜大棚里挂尿素袋自然也是“阻尼器”。大家可以仔细看前面的那张动图,当大风把大棚吹向一侧时,悬挂的水桶因为惯性会“想”留在原地,从而产生一个反向的拉力,抵消了一部分风力的冲击。


但两者的不同点是:摩天大楼的阻尼器是一个精密的系统,它通过液压装置将摆动的动能转化为热能消耗掉。而大棚里的尿素袋虽然也达到了阻尼器的效果,但没有精确的计算,只能算是“乞丐版”吧。


值得一提的是:这个在自家大棚里装“阻尼器”的农户,虽然没有精确计算,但还是给出了一定的操作指南。比如说尿素袋装的重物份量要足够重,但又不能压垮大棚,间隔距离要保持一定的距离均分等等。

但不管怎么说,这是一种就地取材、成本低廉的民间智慧,而原理就是“牛顿第二和第三定律”的原理。


03

工作原理

其实很多人不知道:大风天和地震时,建筑物受到的作用力并不完全相同。

大风天,建筑主要承受水平方向的风荷载‌。

你可以理解为:建筑在大风的作用下,是前后左右的摇晃。就像下图模拟的电吹风吹塑料瓶是差不多的意思。(如下图所示)


当塑料瓶没有设置“阻尼器”时,它就很容易被横向的风吹倒;而当设置了“阻尼”之后,在“电吹风”的攻击下建筑稳如泰山。


而地震时,建筑会受到水平力和垂直力的双重作用。

因为地震波按传播方式分为三种类型:纵波(P波)、横波(S波)和面波(L波)。

纵波是推进波,最先到达震中,它使建筑发生上下振动,但破坏性较弱,所以是我们逃生的最佳窗口期。

横波是剪切波,第二个到达震中,它使建筑发生前后、左右抖动,破坏性较强。

面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。


像上图模拟的用双手晃动托盘,就有点地震的意思了。没有阻尼器的塑料瓶没两下就被晃倒了,而安装有简易阻尼器的塑料瓶却很难被震倒。

正因为建筑物受到的作用力形式不同,所以建筑阻尼器的种类也会多种多样。


04

阻尼器分类

建筑阻尼器的分类,大致可以分成两个方向。

一个方向是看是否依赖外部能源,可分为:被动、主动、半主动、混合阻尼器。

1. 被动阻尼器

靠装置自身物理特性耗能,不依赖传感器和电源,可靠性最高,超高层和抗震加固里用得最多。

2. 主动阻尼器

需要传感器测振动 ,然后计算机算控制力 ,再用作动器反向施力。

3. 半主动阻尼器

不改变控制力方向,只调节刚度或者阻尼系数,断电的时候也能当被动阻尼器用。

4. 混合控制

被动和主动叠加,主动部分只需出很小的力。


另一个方向是看耗能机理,可分为:位移相关、速度相关、调谐吸振和混合型阻尼器。

1. 位移相关型

耗能能力主要取决于结构相对位移,通常具有屈服后刚度。

  • 金属屈服阻尼器:利用软钢、铅等金属的弹塑性滞回变形耗能,大震后可能需更换。

  • 摩擦阻尼器:利用固体接触面间的相对滑动摩擦做功耗能,滞回曲线饱满且稳定。

2. 速度相关型

阻尼力与结构变形速度成正比,无附加刚度,不改结构周期,小震即可启动耗能。出力与相对速度有关,基本不附加刚度,

  • 黏滞阻尼器(VFD):利用高粘度流体通过节流孔产生阻力(如 VFD),滞回曲线呈椭圆形,不增加结构刚度。

  • 黏弹性阻尼器(VED):利用高分子聚合物材料的剪切滞回变形耗能,兼具刚度和阻尼特性。

3. 调谐吸振型(TMD 家族)

不在主体结构里“硬耗能”,而是附加一个调成同频的子结构,用反向惯性力抵消主结构振动。

  • TMD(调谐质量阻尼器):由质量块、弹簧和阻尼器组成,针对特定频率减震。

  • TLD(调谐液体阻尼器):利用容器内液体晃动产生的反向力减震,常兼作消防水箱。‌‌

4. 新型/组合型

  • 电涡流阻尼器:导体切磁感线生涡流耗能,非接触、免维护 → 上海中心 TMD 用到了。

  • 磁流变阻尼器:磁场调硅油黏度,半主动首选。

  • 颗粒阻尼器、惯容阻尼器(ID):高铁桥梁、高耸塔架研究应用增多。

上面说了那么多概念,不如贴一下全球典型建筑阻尼器一览表,大家可以按图索骥。(如下图)


05

经典案例

工程上通常把上面两条线结合起来看,下面我们来看几个经典案例。


一、台北101大楼

采用的是调谐质量阻尼器(TMD)‌,这是一枚重‌660吨、直径5.5米‌的金色实心钢球,悬挂于‌87-92层‌,通过反向摆动抵消强风与地震引起的楼体晃动,减幅约‌40%‌。‌‌



这个阻尼器由‌92根‌高强度钢缆悬吊,单根长约42米,底部配有‌8组液压黏滞阻尼器‌,最大允许摆幅约‌1.5 米。


二、上海中心

上海中心阻尼器取名"‌上海慧眼‌",是全球最重的‌电涡流摆式调谐质量阻尼器‌(TMD),重‌1000 吨‌,安装于‌125-126 层‌(离地约 583 米),核心功能是通过反向摆动抵消风致振动,将楼体晃动幅度降低近‌50%‌。‌‌


这个阻尼器是由同济大学与上海材料研究所联合研发,打破了国外的垄断。其‌‌响应速度达 0.01 秒,2024 年台风“贝碧嘉”期间摆幅约1米,有效地保障了结构安全与居住舒适度。‌‌(如下图)


三、曼谷Avani 酒店

2025年3月28日,缅甸发生7.9级强震,震感远及泰国曼谷。Avani 酒店屋顶无边泳池里的水倾盆而下,大楼虽然也产生了摇晃,但最后只有玻璃栏板有些破损,其他都安然无恙。


虽然这个屋顶泳池并非为减震而设计,但当地震发生时,由于水的流动效应它确实起到了一定的阻尼作用。

泳池中数百吨水的移动形成了与建筑震动相反的力,在某种程度上减小建筑物的位移。而水的运动和溢出过程,也消耗了部分地震能量。并且水体的自然振动频率可能与建筑物的某些振动模式产生干扰,在某些情况下减弱了“共振现象”。


而许多摩天大楼的阻尼器也都是设置在建筑的顶部附近,这和屋顶泳池的位置比较相似。所以这个泳池虽然不是建筑阻尼器,但实实在在起到了阻尼器的作用。


06

结束语

建筑阻尼器是一个精密的系统,我国打破国外的技术垄断也没多少年。

但万万没想到:国内的蔬菜大棚也用上了“阻尼器”,这真的是学好“数理化,走遍天下都不怕啊”!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
泪目!28年前洪水中的“抱树女孩”身着警服,和恩人并肩敬礼

泪目!28年前洪水中的“抱树女孩”身着警服,和恩人并肩敬礼

黄河新闻网吕梁
2026-10-20 11:22:19
网络炸锅!上海教授夫妻在养老院孤独离世,无一至亲送别...

网络炸锅!上海教授夫妻在养老院孤独离世,无一至亲送别...

慧翔百科
2026-10-20 08:43:57
养老金若不再大幅上调,真正承压的,可能不是已经退休的老人

养老金若不再大幅上调,真正承压的,可能不是已经退休的老人

陈博世财经
2026-10-20 14:32:01
10人中国男足2-1击败西亚劲旅,迎U17海湾杯2连胜+强势领跑

10人中国男足2-1击败西亚劲旅,迎U17海湾杯2连胜+强势领跑

侧身凌空斩
2026-10-20 04:07:09
上海全城严查!嘉定警方已经行动,多人被查!

上海全城严查!嘉定警方已经行动,多人被查!

尚虹桥
2026-10-20 11:49:22
央视直播NBA时间表:10月21日,CCTV5直播马刺VS雷霆揭幕战

央视直播NBA时间表:10月21日,CCTV5直播马刺VS雷霆揭幕战

薇说体育
2026-10-20 11:25:05
又一个龟男的世界崩塌了!网传绍兴一男子遇到妻子和情人约会,咆哮每月1.3万工资,1.25万上交老婆

又一个龟男的世界崩塌了!网传绍兴一男子遇到妻子和情人约会,咆哮每月1.3万工资,1.25万上交老婆

火山詩话
2026-10-19 15:16:53
我的个老天,这真就是53岁的木村拓哉

我的个老天,这真就是53岁的木村拓哉

西楼知趣杂谈
2026-10-19 21:59:16
上午翻红,午后跳水,尾盘回升!今天,A股发生了什么?

上午翻红,午后跳水,尾盘回升!今天,A股发生了什么?

每经牛眼
2026-10-20 15:43:30
不得不说,朱珠的穿搭,真的很值得普通中年女性学习,时髦减龄还高级

不得不说,朱珠的穿搭,真的很值得普通中年女性学习,时髦减龄还高级

全球时尚
2026-10-20 16:43:25
“经常锻炼”被推翻?专家建议:过了70岁,最好保持5个锻炼习惯

“经常锻炼”被推翻?专家建议:过了70岁,最好保持5个锻炼习惯

荷兰豆爱健康
2026-10-19 18:41:23
NBA明天10月21日赛程:活塞VS绿凯,76人VS尼克斯,雷霆PK马刺

NBA明天10月21日赛程:活塞VS绿凯,76人VS尼克斯,雷霆PK马刺

薇说体育
2026-10-20 17:20:41
网传大闸蟹“全面滞销”?记者调查最新行情

网传大闸蟹“全面滞销”?记者调查最新行情

环球网资讯
2026-10-20 08:38:15
80后别再想“交满15年就能退休”:2030后养老和医保两本账都变了

80后别再想“交满15年就能退休”:2030后养老和医保两本账都变了

职场资深秘书
2026-10-20 14:56:34
日本参加U15世界杯大名单公布,第二场迎战中国U15

日本参加U15世界杯大名单公布,第二场迎战中国U15

懂球帝
2026-10-20 15:55:38
世体:皇马花3500万欧引进两名右后卫,最终还得靠巴尔韦德

世体:皇马花3500万欧引进两名右后卫,最终还得靠巴尔韦德

懂球帝
2026-10-20 13:26:06
“父亲开大奔,才能养出这种女儿”,浙大女孩返校一幕火了,长相普通,但气质一流

“父亲开大奔,才能养出这种女儿”,浙大女孩返校一幕火了,长相普通,但气质一流

世界圈
2026-10-14 15:28:36
一张虚假的“寒门贵女”照片,让人嗤之以鼻:作秀和努力是两码事

一张虚假的“寒门贵女”照片,让人嗤之以鼻:作秀和努力是两码事

熙熙说教
2026-10-20 17:19:33
存款不要贪多,达到“这个数”,您的后半生就已经很体面了

存款不要贪多,达到“这个数”,您的后半生就已经很体面了

爱看剧的阿峰
2026-10-20 06:22:03
舒淇家宴炸出半个华语圈:褪去星光,老友闲谈最动人

舒淇家宴炸出半个华语圈:褪去星光,老友闲谈最动人

做一个合格的吃瓜群众
2026-10-20 11:30:08
2026-10-20 17:56:49
良有方 incentive-icons
良有方
一个好读书,不求甚解的建筑师
1063文章数 544关注度
往期回顾 全部

头条要闻

4人在火锅店就餐后舌苔发黑 拒绝支付2000多元餐费

头条要闻

4人在火锅店就餐后舌苔发黑 拒绝支付2000多元餐费

体育要闻

30天30队·奇才:三状元一榜眼 35胜?

娱乐要闻

刘恺威承认新恋情,打球认识

财经要闻

这些科技股王,为什么总输给茅台?

科技要闻

新版MiniMax,能和DeepSeek掰手腕吗?

汽车要闻

黑科技一次看全 2026奇瑞全球创新大会干货汇总

态度原创

家居
本地
教育
艺术
手机

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

本地新闻

一场垂直登高赛跑出了"山城"的真正内核

教育要闻

「麦当劳」中国招实习生啦!150/天!提供餐补&员工优惠!

艺术要闻

15幅 俄罗斯当代画家——德米特里·西索耶夫

手机要闻

双十一想换大阔折?这三类人直接冲华为Pura X Max

无障碍浏览 进入关怀版