101大樓樓頂的防搖求體裝置叫甚麼?

Question

101大樓樓頂的防搖求體裝置叫甚麼?
天呀!這真的有人知道嗎?

Answer 1

 101大樓樓頂的防搖求體裝置叫甚麼?阻尼系統可以有效降低結構，受風力及地震力之反應，依據氣象資料試驗，結構自然震動週期，應儘可能減小以降低，結構側向風力震動，反應(VI0)及相對應的設計風力，可以滿足回歸期100年，風勵之彈性設計標準，101大樓必須，有額外阻尼系統或消能裝置已減低塔樓受風時的搖晃程度，而依據RWDI的推算，如果要降低40%的加速度結構體的，有效阻尼必須，由原有的1.5%提高4.5%從結構設計的觀點，額外增加的阻尼系統，已能同時降低風力與地震的動力反應，為最佳選擇於87~92層間，設置球形質量塊(鋼板)，為風阻尼器設置，位置及其基本構造圖，類似單擺之被動式調質阻尼系統，係由8組90mm直徑，的高度鋼索透過支架托住，球體質量塊的下半部，而將660頓的載重，懸吊支承於92層結構支架，週圍並設置八組，油壓式阻尼器以達到消能減振，之目的的其作用有如汽車中的避震器，直徑約為5.5公尺的球體，質量塊共遊41層厚度125mm之圓形鋼板組合而承，各層鋼板之直徑則配合球體形狀呈約2.1~5.5M之尺吋變化，此外未避免大風及大地震作用時質量塊擺幅過大，87樓夾層樓板上方另外使用，緩衝鋼環及8組防撞油壓式阻尼器，一但質量塊震幅超過1.0M時，質量塊之架下方的筒狀鋼棒，則會撞及緩衝鋼環，以減緩質量塊運動整組質量阻尼，包含週期調整系統，支承連接結構及組尼器等，重約達680頓，此外由於本工程，因配合建築造型，結構尺寸自91F逐漸退縮，101屋頂層以上尖塔，則為漸變斷面的細長型結構，為滿足，使用年限100年內的疲勞強度需求，尖塔頂部亦配合空間限制，而設置調質阻尼器 。
圖片參考：http://homelf.kimo.com.tw/hsupo24372/001.jpg
 

Answer 2

橫向力阻尼球
101大樓裡面這個重達800噸的大圓球其實是個懸浮阻尼球，主要功能是保護台北101大樓的建築主體，避免大樓在強風中大幅晃動。建築師沒有把他藏起來，反而融入大樓整體設計。這個大圓球會吸收大樓的振動，再將能量傳遞、發散到下方的彈簧系統。這是大樓安裝史上最大的阻尼器，巧妙地解決了搖晃問題。像是個重達 800噸的擺錘，從92樓懸掛下來，作為大樓吸收風力的裝置。強風出現時阻尼器會擺動，大樓其他部分就可保持穩定。這顆阻尼球造價400萬美元，平常只會擺動個幾公分。擺盪時，阻尼裝置內的液體會穿過小孔，藉此消散風的能量。若是發生了大型災難，如百年一次的超級地震或颱風，阻尼球將擺盪 1.5公尺，撞上一個防撞環；防撞環上另有8個的黏性緩衝器，可防止阻尼球進一步擺盪。這是第一套沒有藏起來，反而融入大樓整體設計的調諧質量阻尼系統。到時到88樓與89樓用餐的顧客將可360度的全方位見到這個裝飾華麗、直徑5.5公尺世界建築史上最大的阻尼球！

Answer 3

101的風組尼器的源頭
是美國花旗銀行大樓
在高樓層部分使用4公噸的混凝土塊，平衡大樓，
避免大樓受風力搖晃

目前大部分的摩天大樓，如高雄東帝士85大樓、美國希爾斯大樓等都有這樣的設備
台北101的風阻尼器承包商是加拿大的Motioneering公司
調諧質塊阻尼器(Tuned Mass Damper，簡稱TMD)首先由Frahm於1909年提出，其目的為降低機械單頻諧和力所引起之振動。

　當初發現，若在主結構上加裝一具有質塊-阻尼之次結構系統，則當其基本振動頻率與主結構之基本振頻相同時，可有效降低主結構之動態反應。具此種功能之次結構系統即稱為調諧質塊阻尼器或動態振動吸收器 (Dynamic Vibration Absorber)。

　TMD之減震原理是利用原主結構內裝置之小質量-阻尼-彈簧系統來改變其動態特性，在結構物受外在擾動時，將主結構之振動能轉移至質塊阻尼系統而降低主結構之動態反應，以提昇結構之安全及舒適性。

　TMD常被使用在高樓或高塔結構以降低風力所導致過大的動態反應，如加拿大多倫多553 m高的CN Tower，美國波士頓60層高之John Hancock大樓，澳洲雪梨305 m高之Center-point Tower…等。實地量測結果證實TMD確實可有效降低結構因風力引起之加速度反應。(陳永蒼, 交通大學土木所, 碩士論文)

　當我們要收聽廣播時, 我們一定要將收音機的頻率調(tune)到跟電台發射電波的頻率一樣, 這樣才會廳的清楚 響亮. TMD也是基於這個原理, 所以才以這個名字命名。

　當結構振動率與阻尼器本身的振動頻率一樣時, 結構的振動能量將會轉移到TMD，結構的振動會變小，但TMD的振動(位移)會放大，所以要安裝一些額外的阻尼器來消散TMD振動的能量，簡單、小型的阻尼器就像很多門上裝的那些DAMPER，門要關上時，因阻尼器施加力量於門上，所以門會"緩緩"得關上。

　台北101大樓的阻尼器實際上也是TMD的一種，只是它是單擺式系統，藉由調整擺長的長度來決定振動週期(與擺長有關, 與擺垂的質量無關)，擺長越長，週期越長；擺長越短，週期也越短。超高層大樓因振動的週期較長，所以TMD的擺長也要較長，才能調成跟結構的振動週期一樣。

T=2*pi*(L/g)^(0.5)
週期 擺長/重力加速度