为了抗风防振，高层建筑都“很拼”

在11级风中，建筑物会怎样？“比如高403米的上海金茂大厦，在设计风荷载（风吹在楼体上引起的载荷）作用下，顶部位移最大可达0.8米。”张向东说：“这个位移一般人难以察觉。”

如果风的振动频率和建筑物自身的振动频率相同，建筑物就会“随风起舞”，这种现象被称为共振。“当共振超过一定幅度，就会影响建筑物的使用，甚至形成安全隐患，并且建筑内的人员也会感到不适。”张向东说，在设计高层建筑时，抗风设计必须满足结构的强度、刚度、舒适度、抗疲劳破坏等设计要求，确保结构在风荷载作用下不会发生倒塌、开裂，也不会发生过大的位移，以保证结构的安全。

造型、结构和阻尼器联手防抖

张向东介绍，要解决高层建筑抗风问题一般从以下几个方面入手。

对建筑设计来说，首先考虑的是选型。摩天大楼截面多为圆形、椭圆形或棱形等，极少用矩形。

“风动实验表明，矩形截面靠近边缘处的风力比中部风力更大，采用更接近流线型的截面，有利于减小边缘处风荷载，进而减小建筑物受到的总风力。”张向东说，比如飞机、高铁的外形都会被设计成流线型，以减小风阻。

其次，要想建造稳固的建筑，离不开合理的结构。摩天大楼的建筑结构，多为下粗上细的锥形结构体型。

“在城市里，离地面越高风速越大，所以这种上小下大的建筑结构体型，可以显著减小风荷载作用下的漩涡脱落和横风向效应。”张向东说。