101大樓為什麼不會倒?

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101大樓內藏有「調諧質量阻尼器」,宛如巨型擺錘,位於高樓層,可吸收地震或強風帶來的能量,減少大樓晃動幅度,確保安全穩定。

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台北101,這座曾傲視全球的摩天巨塔,其屹立不搖的秘密並非只來自於它那令人驚嘆的外觀設計,更深藏於其內部巧妙的工程科技。許多人好奇,面對地震或強風等自然災害,101大樓究竟是如何做到穩若泰山的?答案就藏在一個巨大的「隱形守護者」身上——調諧質量阻尼器 (Tuned Mass Damper,簡稱TMD)。

想像一下,一個巨大的擺錘懸掛在高空,隨著建築物晃動而擺動,這就是TMD最直觀的呈現。但它絕非只是個簡單的擺錘,而是經過精密計算、設計和安裝的複雜系統。位於101大樓87至92樓之間的TMD,重量驚人,超過660公噸,宛如一座小型巨型建築物,這個鋼鐵巨獸可不是單純的裝飾品,它肩負著守護整棟大樓的重任。

當地震或強風來襲,大樓開始搖晃,TMD便會如同一個精密的「能量吸收器」,開始反向擺動,吸收並抵銷來自外界的震動能量。這就像是在一個搖晃的船上,你用力地朝相反方向擺動身體,以保持平衡的原理一樣。TMD透過自身的慣性,將大樓晃動的能量轉換成自身的動能,並藉由內部的阻尼系統將能量轉化成熱能逐步釋放,有效減少大樓的晃動幅度,進而提升建築物的穩定性和安全性。

然而,TMD的有效性並非單純依靠其重量,更重要的是其「調諧」的精準度。工程師們透過複雜的計算模型,精確地計算出TMD的重量、尺寸和擺動頻率,使其與大樓自身的振動頻率產生共振,進而達到最佳的阻尼效果。這就像精準地調整樂器音調,才能奏出最完美的和弦。 任何一點偏差,都可能降低其效用,甚至適得其反。

因此,101大樓的屹立不搖,不僅是建築材料的堅固、結構設計的巧妙,更是精密工程技術與科學原理的完美結合。TMD的成功運用,不僅保障了101大樓的安全,更為全球高層建築的抗震設計提供了寶貴的經驗和借鑒。 這個隱藏在高樓深處的「守護神」,默默地守護著這座地標性建築,讓它得以繼續傲然屹立,成為台灣的驕傲。