大楼的防风攻略
2021-12-15陈墨
小哥白尼·趣味科学画报 2021年11期
陈墨



麦加皇家钟塔饭店、上海中心大厦、哈利法塔……人类似乎一直乐于挑战建造更高的建筑物。但大风经常引起高层建筑晃动,带来危险。那么,如何才能设计建造出一座能经受狂风考验的建筑,这份攻略将给你答案。
找准你的位置
要建造一座建筑,首先要找到一个好位置,而选择位置的关键就是要考虑地基。要想站得稳,就要脚踏实地,选择坚实的地基,既要避开那些容易发生山体滑坡的山坡或山脚,也要远离过于松软的土壤和地下水位较浅的地方。
你要问如果没找对地方会怎么样?意大利的比萨斜塔就是最好的“反面教材”——它的地基是由较为松散的粉土和非常软的黏土相间形成,且靠近地下水层,沉重的塔身从建造之初就发生了倾斜。要不是因为个头不算太高,恐怕早就被风吹倒了!
选择合适的材料
在选择建筑材料的时候,不能一味地追求刚硬,实际上钢筋混凝土也是有着弹性和伸缩性的,宁折不弯的大楼可不是安全的大楼。在大风来临时,如果大楼的顶部不能晃动,各种结构性部件可能会因为巨大风力而受损,所以建筑工程师会故意使大楼能够摆动,这样大楼才不会受到那么大的压力。大多数摩天大楼可以向任意方向晃动数十厘米,而不破坏结构的完整性。
除了防风防震等安全性的考虑,在设计时还应该考虑到当前的技术条件。随着科学技术的发展,更多的新型材料也被应用在了建筑中。比如地震频繁的日本会使用质量轻、强度高的树脂,以及加气混凝土、碳纤维等材料,减少建筑倒塌坠落时造成的破坏。
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