在我们国家，楼层好像越建越高。只要来到城市，几乎随处可见直入云霄的摩天大楼。

不仅是商业区的写字楼，许多小区也逐渐向高处建设，成为“摘星楼”。或许商纣王会后悔自己不是生在现代，不然何苦劳烦穷苦百姓，直接和妲己住进高楼。

这其实是因为我国人口众多。第七次全国人口普查总人口141178万人，居世界第一位。

印度没有赶上加班，但国土面积只有960万平方公里左右。位居世界第三。

所以，从上面的数据中，我们可以很清楚的知道，我国的人均土地面积非常小，很多人因为想要获得更多的机会和更好的发展，所以会不断涌向更发达的城市。结果，城市人口太多，居住面积不够。

此外，楼层越高，开发商越卖越多，获得的利益也越多，这也是有一定原因的。

最重要的当然是有我国现代科技的支持，否则再稀缺的土地，也无法保证高楼的安全，也建不起这样的高楼。

大风天的摩天大楼

我们都知道，越高的物体越容易掉下来。在物理学的概念中，重心是同质物体的几何中心。如果物体不是均质的，重心的位置与其形状和质量分布有很大关系。

关系。

假设宽度不变，一般来说，物体越高，重心越高，相应的稳定性越低。按照这种说法，我们日常生活中几十上百层的摩天大楼似乎都不稳定，但事实真的如此吗？

沿海地区常年遭受台风侵袭，尤其是我国东南沿海地区，几乎每年都启动台风应急响应，担心台风这个巨大“风兽”的来临。

据统计，1949年1月1日至2017年8月31日，广东是我国台风最多的省份，其次是台湾。

然而，由于台风频繁侵扰，600米高的广州塔这座广东“小男人的腰”，自2009年9月竣工以来，一直稳稳地屹立在广州的欢迎之列。

巧合的是，台湾的台北101大楼地上101层，比广州塔还低，但也有508米的高度。.

再提一件2021年发生的事情，大家应该都知道，今年夏天的第6号台风“烟花”从我国浙沪交界处北上登陆，向东北方向移动，十多天后抵达渤海湾。

才缓缓停了下来。“烟花”降落时，中心最大风力达到13级，即每秒38米，上海遭受的台风风力持续增强，达到10级以上。洋山港核心区风力面积甚至高达13-15。

如此狂风暴雨之下，上海中心大厦屹立不倒，似乎丝毫没有受到影响。

要知道它的高度远超广州塔和台北101，地下建筑有127层，楼高达到632米。

为什么这些高楼与物理概念不同？不是说物体越高，宽度不变的情况下越不稳定吗？这其实是因为摩天大楼有一个“避震装置”——阻尼器。

摩天大楼的“摇床”

阻尼器也称为阻尼装置，其中“阻尼”是指各种阻力作用作用于振动或摇摆的运动物体，使物体运动幅度随时间减小，能量不断耗散的物理现象。

通过阻尼器，机械结构的共振幅度也会因阻力而减小，防止结构件在工作中因外力的应力变化而损坏。

阻尼器还可以帮助机械系统在瞬间冲击后迅速稳定而不会损坏。

摩天大楼使用的是风阻尼器，又称调质阻尼器，它由弹簧、质量块、拉索和阻尼装置组成，像一个巨大的钟摆。

我们都知道离地面越远，风速越大。通常，当风速达到每秒30米时，高楼就会摇晃。

大风袭来，摩天大楼难免摇晃。这时安装在摩天大楼的风阻尼器可以通过传感器检测摇晃的程度，然后用电脑控制阻尼器。重物的摆动速度可以对摇晃的建筑物施加阻力，从而耗散建筑物的能量，稳定摩天大楼。

借助这种风阻尼器，摩天大楼在强风影响下的加速度将降低约40%。

而且，挡风板不仅可以抵御强风，还可以在地震发生时吸收冲击波，从而减轻地震对摩天大楼顶部的影响。这是一个非常有用的工具。

比如上面提到的上海中心大厦，由于其建筑高度高达632米，当强风袭来时，上海中心大厦的摆动幅度甚至可以达到1米。

如果有人在上面，那么他会感觉自己就像在大海的波浪中一样摇晃。为了避免上海中心大厦的过度摆动让人感到不适，也为了防止其毁坏，这座大楼的风阻尼器甚至达到了1000吨的重量，这是迄今为止世界上最重的风阻尼器质量。一旦遇到强风，这个巨大的质量球就会向与强风相反的方向摆动。

1000吨是什么意思？我们所知道的最大的陆地动物是大象，而最大的海洋动物自然是鲸鱼。一头非洲象重约8吨，一头鲸鱼重约40吨。也就是说，一个风阻尼器的质量块相当于125头非洲象和25头鲸鱼的重量。

这么重的东西掉下去的话，会直接砸穿百层楼，一直砸到地下室，不过这种事情是绝对不会发生的，因为挡风板一般都是被几根钢索牢牢固定住的。

质量块，还有工作人员的定期检查，不用太担心。

除了上海中心大厦，台北101大楼的风挡板重达660吨，是一个巨大的黄色钢球。

台北101大楼是世界上最早使用阻尼器的高层建筑之一。楼板晃动的问题在设计初期就考虑到了，因为台湾常年有台风，高层建筑在强风的影响下难免会晃动，先不说会不会被吹下来，就是上面有人的话，顶部的震动也会让这些人感觉不舒服。

因此，在台北101大楼92层的四周设置了挡风板，并在挡风板下方放置了一个可以限制其质量块摆动范围的缓冲钢圈。

“小蛮腰”广州塔也采用了风阻尼器，与其他摩天大楼的阻尼器不同，设计师结合实际情况，专门为广州塔技术采用了两级主被动复合调谐控制。

两套相关系统对称放置在广州塔顶部两侧，每套都有一个重达约650吨的巨大消防水箱，以削弱广州塔免受强风或地震的影响。

一座没有“震撼”的摩天大楼

如果没有挡风板，摩天大楼会怎样？

同样在2021年5月，355.8米高的深圳赛格大厦震动。

当时没有地震也没有台风，但是大楼晃动了十多秒，可以清楚的看到深圳赛格大厦的主体摇晃的幅度，更别说里面的人了，吓得心都快抽出来了它的。

经过调查研究，原来深圳赛格大厦的晃动是由顶层的桅杆引起的。桅杆被风摇晃，建筑物也随之产生共鸣，开始摇晃。幸运的是，没有造成危险。深圳赛格大厦的结构也是经过了比较严谨的设计，只要把“罪魁祸首”的桅杆拆掉就万事大吉了。

在美国，有一座279米高的花旗中心大楼，是花旗集团的总部。是目前全球资产规模最大、收入最多、业务种类最齐全的金融集团之一。

设计师在最初设计这座建筑时，将花旗中心大楼设计为审美的“艺术”建筑。主楼仅由四根35米的柱子支撑，地基其实并不牢固，也不实用。

要知道台风经常发生在美国。一旦强风袭来，花旗中心大楼将不可避免地遭受巨大的打击。区内的四根柱子承受不住高楼的变化，楼就要倒塌。

就在花旗中心大楼落成大约一年后，美国近期有望遭遇超强飓风的威胁，风速甚至达到每小时220公里，远超美国的承受能力花旗集团中心大楼。

为了防止大楼倒塌，花旗集团甚至请工人连夜赶工，将大楼下的四根柱子焊接成合金板。幸运的是，在焊接过程中，超级飓风并没有到达纽约，而是向北奔跑，将大楼保住了。花旗集团中心大楼的“生活”。

后来，在花旗集团的中心放置了一个风阻尼器，重达400吨，体积约7立方米，可以减少建筑物在强风影响下的移动幅度高达50%。