聚師網(wǎng)科普：高層建筑是如何保證不會被吹倒的
高層建筑作為現(xiàn)代城市的標志和基礎設施之一，在城市的發(fā)展中發(fā)揮著至關重要的作用。然而，它們建立在高風險的地基上，如何保證其安全性是迫切需要解決的問題。聚師網(wǎng)小師兄表示在這其中，防風能力成為高層建筑結(jié)構(gòu)和設計中最重要的考慮因素之一。
為了更好地了解為什么100層的樓不會被風吹倒，需要了解高層建筑在建造和設計中防風措施的一些基本原則。要想建造一個抗風的高層建筑，必須考慮三個關鍵方面：直接風壓、渦流風壓和大氣摩擦力。其中，直接風壓指的是風對建筑外側(cè)所造成的壓力，渦流風壓則是由于風速的不同和建筑物體形的變化而產(chǎn)生的回流、分離和旋轉(zhuǎn)的流動空氣影響所產(chǎn)生的風壓，大氣摩擦力是指大氣與建筑之間的摩擦所產(chǎn)生的風壓。因此，在設計和建造高層建筑時必須注重完美地協(xié)調(diào)這三個因素，以應對任何風力的挑戰(zhàn)。
為了探索如何防止風力對高層建筑造成危害，需要從以下幾個方面開始：
建筑材料的選用：高層建筑的抗風能力與其選用的建筑材料密切相關。一般而言，鋼、鋼筋混凝土、高強度混凝土等材料都極具強度和剛度，可以有效地減輕外力對建筑物的影響，提高抗風能力。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化：高層建筑的結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)抗風的關鍵。對于受力結(jié)構(gòu)，采取橫向布局的方案對風力反應更加靈敏。橫向布局方案可以提高結(jié)構(gòu)的剛度并減少振動和位移。同時在建筑物頂部采用籠狀結(jié)構(gòu)形式，使空氣通過它的隙縫，避免風力集中在建筑物頂部成為“掃帚”，會有效的減小風力對建筑物的影響。
氣動特性的考慮：高層建筑的建造要考慮其氣動特性，并為此進行相應的氣動測試和數(shù)值模擬。氣動測試包括風洞實驗和模型試驗等。對于具有開口墻結(jié)構(gòu)的建筑，可以考慮設置行人天橋或凸起的墻體，以減小空氣對立面產(chǎn)生的壓力，防止高層建筑因雙層風的原因而傾斜或倒塌。
結(jié)合環(huán)境與應用設計：建筑的環(huán)境特征會對承受風壓的建筑體主考慮風壓的方向和風壓作用時間、周期等因素，結(jié)合表層的地形地貌、建筑物規(guī)模、密度和空的分布情況，采用不同的設計手段和建筑頂部的設施及導風工程等便可提高防風效果。
在現(xiàn)實中，這些防風措施通常都是相互融合的，使高樓能夠抵御強烈的冬季風、臺風等強風天氣的侵襲，依靠高樓與環(huán)境的微份融合達到真正居住自用的功能的目的。
雖然很多人認為越高的建筑在面對颶風和臺風等極端天氣的情況下越容易倒塌，但其實一個好的高樓規(guī)劃是可以超越極端自然力量的。比如，目前安裝在高建筑物的一個主要灰防范措施是專門預測設備，可超前24小時精確預測，傳來將生產(chǎn)問題范圍縮小至各2-10 km 以內(nèi)。而我們也可以看到，那些體態(tài)魁偉、驚艷亮相的高層建筑，不但是高超技術的結(jié)晶，也是人類設計能力的典范，這種耐久性越來越高的高樓，吸引了越來越多的人加入到建設的行列，他們渴求在城市的高處創(chuàng)造出更多關于生活、生態(tài)、能源、交通等的新思路。聚師網(wǎng)小師兄總的來說，防風是高樓長期安全穩(wěn)定運行的重要保障，只有加強高層建筑的設計、制造與監(jiān)理，以及利用現(xiàn)代化設備和技術來實現(xiàn)抗風于群發(fā)，才能確保高樓的安全性，成為城市建設的真正標志。
