摩天大楼为什么不会轻易倒塌？本期视频将为你分析隐藏在其中的5个玄机 。
世界顶级摩天大楼的外观从来都不是随便设计的 ， 比如上海环球金融中心顶部的这个孔洞 ， 比如悬挂在台北101大楼内的这个660吨重的钢球 ， 还比如世界第一高楼迪拜哈利法塔上巨大的顺时针阳台 。

这些设计可能看起来像噱头 ， 让这些摩天大楼拥有标志性的外观 。但是 ， 每一个特色建筑的背后都隐藏着一个绝妙的工程技巧 ， 体现出一个共同的目的：扰乱空气中的风 。风会给建筑物带来一系列问题：窗户破裂 ， 结构损坏 ， 以及让里面的人感到不适 。
为此 ， 摩天大楼必须处理一种由风引起的特殊现象 ， 即涡流脱落 。当风经过建筑物时 ， 会产生旋涡 ， 即强烈的空气漩涡 ， 这放大了风的破坏性 。当风比较小时 ， 这些旋涡会相互抵消 。但当风比较大时 ， 它们会产生交替的低压区 ， 使建筑物来回摇晃 。随着风速的增加 ， 来回运动的强度也会增加 。每个物体都有自己的自然摇摆频率 ， 当它与旋涡脱落的频率相匹配时 ， 就会造成摇摆强度的急剧飙升 。在高层建筑的顶层 ， 这种摇摆会让人感到作呕 ， 而且还会破坏建筑物结构的完整性 。

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但是 ， 建筑师们有一系列的技巧来减轻摇晃 。不要走开 ， 先点个赞或关注 。
第一招：建筑的锥形设计 。你建得越高 ， 风对建筑顶部的力量就越强 。因此 ， 为了减少高空风速增强区的建筑物的表面积 ， 设计师们可以纯粹地将一栋建筑物设计成越高越细的形状 。他们可以用这样的方式减少风阻 ， 比如伦敦的碎片大厦 ， 还比如芝加哥逐层收进外墙的威利斯大厦 。
第二招：柔化建筑物的边缘 。锐利的边缘同样是不适合的 ， 所以你会经常看到有圆角的摩天大楼 。设计师可以通过在边缘上开小切口来达到类似的效果 。以台北101大楼为例 ， 这座建筑最初的设计是方形的边角 ， 但是在测试模型时 ， 设计师看到了剧烈的摇摆 。以下是设计师添加了锯齿角之后的结果 。他们减少了25%的摇晃 。
第三招：打洞 。像沙特阿拉伯的王国中心大厦和上海的世界金融中心 ， 在顶部都有一个单独的孔洞 ， 这让风从吹得最厉害的地方直接通过 。但纽约公园大道432号大楼则通过几个双层的镂空来达到这种效果 ， 让风沿着整个塔身穿过 。
第四招：扭曲建筑 。这种抗风技术造就了今天一些最令人惊叹的摩天大楼 。巧妙的螺旋形改变了风的方向 ， 引导它向上 ， 离开建筑物 。这也是一些工业烟囱和汽车天线使用的抗风技巧 。由于软件和材料科学的进步 ， 像这样的形状直到近些年才能被建造出来 。而且 ， 从可持续发展的角度来看 ， 它们也很有前景 。例如 ， 在上海中心大厦的设计过程中 ， 增加了标志性的扭曲元素 ， 使风荷载减少了24% ， 为开发商节省了5800万美元的结构材料 。
第五招 ， 还有一个很棒且隐形的技巧：阻尼器 。阻尼器是一种用来吸收建筑物震荡所产生的能量的机械装置 ， 以此来抵消风的影响 。主要有两种方式做到这一点 。首先是水箱：这些是装满几吨水的容器 。水来回晃动 ， 其重量位移有助于保持建筑不摇晃 。其次是调谐质量阻尼器：一个悬挂在建筑物中间的巨大重物 。一般来说 ， 这些阻尼器在建筑设计中被隐藏起来 ， 和其他的技术设备一起被置放在空楼层中 。但台北101大楼的阻尼器自2004年开放以来一直是一个受欢迎的旅游景点 。他们甚至为它设计了一个吉祥物：阻尼宝宝 。

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