強震中台北101毫髮無傷 專家：這顆球立功
【大紀元2024年04月06日訊】（大紀元記者夏雨綜合報導）週三（4月3日），台灣東部花蓮地區發生7.4級地震，造成人員傷亡，並損壞了770座建築物。在距震中僅80英里的台北，高聳入雲的台北101大樓在此次強震中毫髮無傷。專家表示，一顆金色巨大鋼球功不可沒。
當強震襲擊花蓮的時候，全台灣島的很多建築都經歷了25年來最強烈地震導致的劇烈搖晃，曾經是世界上最高摩天大樓的台北101也有類似體驗。
但作為現代工程的一項勝利，視頻顯示，這座1,667英尺高的巨塔僅僅有輕微晃動，而安裝在另一棟大樓上的監控攝像頭正在劇烈晃動。
當初建造這座高塔時，建築師是怎麼做到在地震中保護摩天建築的呢？
建築材料起了什麼作用
CNN報導，首先，這種摩天大樓採用巨型框架-核心筒-伸臂桁架（Outrigger Truss）結構，主要建材是鋼筋混凝土，擁有抗震防禦能力。
此類材料將混凝土的抗壓強度與鋼材的抗拉強度相結合，使建築物具有足夠靈活性，可以搖擺，但又具有足夠剛性，可以抵禦強風和經常襲擊台灣的颱風。
建築物可以在地震中通過隨動，而不是對抗地震力來承受地震力的原則，幾個世紀以來一直是地震多發東亞國家的傳統建築基礎，從日本的寶塔到中國的宮殿。
金色巨型鋼球起到哪些減震作用？
然而，在塔樓高處，另一項技術創新有助於保護這座101層的摩天大樓——一個巨大的球狀裝置，稱為調諧質量阻尼器（Tuned Mass Damper）。
金色鋼球懸掛在第87層和第92層之間的92根粗纜繩上，可以向任何方向移動約5英尺。因此，它就像鐘擺一樣抵消（或抑制）建築的搖擺運動。
「它本質上是一個非常大的平衡物。」《摩天大樓：世上最高建築如何重塑我們的城市和我們的生活》（Supertall: How the World’s Tallest Buildings Are Reshaping Our Cities and Our Lives）一書的作者斯特凡‧艾爾（Stefan Al）在電話採訪中對CNN解釋道，「以台北101為例，金色鋼球重量為660噸。看起來確實很重，但如果與建築物總重量相比，只是一小部分。」
「當建築物開始搖晃時，（調諧質量阻尼器）將向相反方向移動。以台北101為例，它是懸浮的……因此，當塔樓搖擺時，它會滯後，並通過向相反方向移動來吸收動能。」艾爾說。他還解釋說，球和建築物之間的液壓缸將這種能量轉化為熱量，然後消散。
據台北101網站表示，在經常襲擊台灣的地震或颱風期間，球體會前後移動，吸收任何「劇烈擺動」力量。該阻尼器的工程師表示，它可以將建築物的運動減少高達40%，從而減少居住者的不適感。
世界各地摩天大樓都採用了調諧質量阻尼器，其中包括紐約「最薄」的史坦威大樓（Steinway Building）和迪拜的帆形阿拉伯塔（Burj al-Arab），該塔擁有11個此類阻尼器。艾爾說，這種裝置可以有效防止「諧波振動」引起的劇烈運動，這種運動可能會在地震期間導致建築結構受損。
「當建築物開始以其自身的共振振動時」，他說，「可能會導致（建築物）倒塌，（因為建築物）會越來越快地搖晃。」
調諧質量阻尼器也稱為諧波吸收器，經過「調諧」，將其振動頻率調整至主結構頻率附近，改變結構共振特性，以達到減震作用。
台北101大樓從2004年到2007年一直是世界最高建築。
還有哪些因素？
除了這顆巨大的球體外，台北101還有許多其它設計特點，可以增強其抵禦自然災害的能力，包括深深打入地下的380個樁。最深處被夯入基岩約30米，即近100英尺。根據台北101的說法，「這類似於將整個建築物釘在堅固的板塊上。」
這座高層建築符合嚴格抗震建築規範，且經過廣泛的數字建模和「震動台」測試（包括在複製地震運動的設備上進行測試）。
台灣位於太平洋「火環」上，因此容易發生地震。全球90%的地震發生在這個構造帶。
喬治華盛頓大學急診科醫生兼工程管理和系統工程教授約瑟夫‧巴伯拉（Joseph Barbera）對「今日美國」表示，台灣因做好地震準備而享有盛譽。
巴伯拉表示，如果不是應急服務部門做好準備，並嚴格執行國家抗震建築規範，週三的地震造成的損失可能會更加嚴重。台灣一些重要建築物建在地基上，以防止地震。
巴伯拉告訴「今日美國」：「台灣的建築倒塌——結構倒塌，而不僅僅是建築物——與其它發生過類似規模地震的國家相比，存在巨大差異。」「幾十年來，他們一直致力於降低風險。」
責任編輯：李寰宇
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