千吨水箱：减震抗风利器

　　毁灭性的飓风最高风速可到达每小时一百多千米，可简单吹倒高楼大厦，不过在广州塔上隐藏着一对立飓风的利器：两台各装满10万公升水的巨型水槽……9月16日，“山竹”来袭之后，在网上撒播的“广州塔塔顶居然装了20万公升水，知道为什么吗？”的一段视频难免让人惊叹。

　　谭平，广州大学工程抗震研讨中心教授，正是这一设备的规划者，他解释道：网传20万公升水的说法并不谨慎，实则是两个各650吨水箱，每个水箱的水约350吨，别的300吨是混凝土水箱分量。

谭平 图片来历：广州日报

　　“山竹”到来的当日，他像日常相同“轻描淡写”：“只派了一名年青的教师去塔顶收集数据”，假如放在曾经，“要派一大队人上去”。

　　“依照咱们的规划，再来两个‘山竹’也不怕”，在坐落广园路28号的作业室内，谭平说话的口气坚决。

广州塔减震体系银行利率施工现场 图片来历：广州日报

　　文、图/广州日报全媒体记者 杜安娜、罗嘉妮

　　坐落广园路28号的广州大学工程抗震研讨中心，墙上的牌子笔迹现已斑斓发黄，谭平的作业室就在这栋老楼里。在与作业室相邻的试验室内，堆积着包含广州塔、港珠澳大桥桥墩、高铁桥墩在内的抗震试验模型。

　　600多米广州塔的抗震设备就诞生在这栋有些时代的楼里。

　　因广州塔回国

　　谭平从没有想到过自己的人生会与广州塔联系起来。可是，2006年，正是广州塔让其时在美国做博士后的谭平下定决心回国。

　　2005年中，谭平在美国做博士后时，接到自己国内导师周福霖院士的电话，发动他做一点实践的工程项目。教师所说的这次时机指的就是广州塔的抗震体系。

　　在美国留学做理论研讨多年的谭平有些动心：“可能一辈子就只要这一次可贵的时机。”

　　其时，谭平的学术之路可谓顺风顺水，他的导师正是其时美国减震操控学会的主席，凭着自身的研讨实力，谭平很快就在美国学术界锋芒毕露。

　　在很多人看来，谭平未来之路顺从其美会留在美国开展。谭平却志不在此，“在美国这种发达国家，做理论做试验比较多，但真实用到实践工程的时机十分少”。

　　“像纽约、芝加哥，城市建造现已根本完结，新建修建很少；而我国正是建造的高潮，现在全球最高的二十多栋修建，有十几栋都是我国的。”谭平心中的天平早已歪斜。他暗自下定决心：“要做出点事才行。”

　　教师周福霖的电话就像给他点了一把火，“一着就燃”。在谭平回国前的半年时刻里，他就开端在学研之余查阅各种相关材料。他记住很清楚，2006年1月6日回到祖国。不过周末，他没有歇息，也没回湖南老家探望爸爸妈妈，而是直接去了作业室开端了筹备作业。

　　“对那一年的新年没什么形象了”，谭平模糊记住其时现已挨近年关，人们都逐步进入到放假形式，可是对谭平来说，“严重的日子刚刚开端”。

　　谭平及早地开工，正是意料到了整件事的难度，“仅广州塔的减震计划就做了两年”。此项计划的原理说起来并不难，但在广州塔这一一起造型内详细施行时，“难题就出来了”。

　　“抠门”规划师不断优化计划

　　其时，谭平去了台北101大厦取经。一研讨，他就发现难有学习之处。“台北101大厦给了五层楼高的空间黑木耳做抗震体系，而广州塔只‘给’了两层，还不是完好空间，要与一些参观游乐设备同享。”谭平说，最终他拿到的“地盘”只要不到9米，水平间隔�1.2米。

　　“空间的高度不行，水平方向的方位也缺乏，这给咱们的应战十分大。”谭平心里有些打鼓，“根本没有先例可循。”

　　更让谭平觉得“落井下石”的是，“作为参观塔，要求设备不能用混凝土弄得黑乎乎的，还要具有必定的观赏性”。所以，现在看到的这个水箱造型，既要满意减震功用，又要美观，“这一项，咱们花了三个月时刻来优化”。

　　从刚开端几个不同的计划，到最终断定一个最可行的计划，谭平说：“咱们核算剖析花了一年多时刻。”最终把这一计划断定后，谭平团队又花了数年时刻来完结各细部的深化规划，试验与现场调试。

　　谭平满眼自豪：“台北101大厦是一个被迫操控体系，而广州塔加入了人工智能的元素，有自动操控也有被迫操控体系。整个塔遍及传感器，能即时把数据传递到电脑，再依据内置的实时智能算法，能够下指令让减震体系一向处于最优的作业状况，把整个塔的轰动减到最小。”

　　还让谭平更自豪的是，广州塔的这套减震体系仍是个“抠门”的计划：把塔内原有的消防水箱的质量变成整个减震体系的组成部分。“台北101大厦减震体系的金球花了400万美元，广州塔不可能花这么多钱来做。咱们用混凝土添加消防水箱的分量，经过优化外形，成果看起来也还不错。”谭平笑道，“混凝土和水都花不了什么钱。”

　　逼出来的计划

　　这些年来，减震体系也遭受了好几次大飓风的正面“宣战”，这次的“山竹”是风力最大的一次，不过，谭平却没有2012年“韦森特”来访时那么严重，其时塔顶风速到达35米/秒，这次的塔顶风速超过了40米/秒。

　　前几天“山竹”到来，谭平说：“咱们都在感叹，减震体系都运转八年时刻了。”

　　“从2006年开端到断定减震计划， 花了1年多时刻，各要害子体系模型的功能测验试验，在试验室里又花了近两年时刻；在广州塔顶的原型操控体系的现场设备与调试，又花了两年时刻。”谭平说，直到2010年，整套减震体系才正式启用。

　　谭平感叹，子体系测验时，悉数人挤在狭隘的空间里作业，特别是炎炎夏日，塔顶上也没有空调设备，常常在里面一待就是一整天。

　　不过，这些在谭平看来也“算不得什么”。2008年，全体计划的核算现已完结，但“规划每一个子体系，准确到每一个零部件”让他十分头疼。“咱们断定选用国际创始的主被迫复合质量调谐操控技能后，要把这个理念落实到每一个子体系，包含调谐所需质量怎样使用现有消防水箱到达？怎样把水箱支承起来又不能违背中心？怎样让体系运转时的冲突最小？选用何种驱动设备来完成国内首例自动操控。”谭平描述走的每一步都“挂心”。

　　比方他们开始规划的两个正交的阻尼器，在水箱下部的有限空间运转时极有可能会“打架”。“好在还有一丝可能性”，后来，他们把整套体系的每一寸空间都进行了优化，把空间“挤到极致”。可是，牵一发而动全身，一丁点空间的腾挪往往要对整个体系进行从头调整，这个作业量就极大了。

　　他拍着作业桌说：“好多个晚上就在这儿，觉得做不下去了。”不过，心里仍是想着：绝不能抛弃。“好在不是一个人，咱们一同想点子，把它坚持做下来了。”谭平说，“有好的主意要去真实完成并不简单。最终出来这样一个计划，完全是逼出来的。”

　　广州塔减震体系介绍：

　　依据广州塔的实践情况断定选用两级主被迫复合调谐操控技能，减震操控作用约40%以上，为国内创始，到达国际一流水平。

　　在塔顶对称设置了两套混合调谐操控体系。每套操控体系由被迫调谐子体系与自动调谐子体系组合而成，选用该塔中固有的消防水箱(每个消防水箱，含水箱与水总分量约650吨)调谐质量。

　　风再大塔都吹不倒

　　广州日报：广州塔的减震体系还会不断更新吗？

　　谭平：咱们会不断地更新。由于人工智能开展越来越快。其实，咱们现已更新过一次了。

　　在曩昔，咱们的方针是能够做成就行了，现在则会更多考虑到它的安全可靠。比如装了这么多传感器，万一有一个传感器失灵，咱们就会把这个传感器的信息屏蔽掉，不会由于错误信息而误导操控体系。

　　再过两年咱们规划的体系就十年了，到了这个十年的阶段咱们会为体系做一次全面的“体检”。

　　广州日报：假定有比“山竹”更猛的飓风，会不会忧虑广州塔的抗风才干？

　　谭平：没有什么忧虑的。首要广州塔自身没有安全性的问题，风再大塔都是吹不倒的。

　　其次，体系现在的这个潜力才用了不到一半。整套体系都有�1.2米的位移，这次“山竹”飓风体系的位移才40厘米左右，即使到了80厘米，体系进入第二级作业状况，体系的阻尼会增大，减震作用稍有下降，但整套体系的安全裕度还很大。

　　“山竹”现已是个满足强烈的飓风了，要比“山竹”大一倍的风力才干到达咱们榜首级优化的极限，我觉得咱们(的体系)是肯定安全的(笑)。

　　广州日报：为什么其时下定决心回国？

　　谭平：我的家人都想不通。他们觉得国外好一些。我跟家人说我到哪里作业都饿不死，在美国也能过得很好，可是人不仅仅是营生的问题，仍是要做点工作。在国外可能只能做研讨，可是回国后能够学以致用。

　　广州日报：回国之后就一向待在这儿做工程防震研讨吗？

　　谭平：是的，我从2000年参加作业之后就一向待在这儿。你看到的是破破烂烂的试验室，我却是觉得这儿是厚实做学问的当地。其时回国也有些校园约请我，但我仍是回到了广州大学。一方面我的导师在这儿，另一方面是广州大学在这一块范畴做得十分好。

　　广州日报：现在国际沟通有没有一起协作的空间和方向？

　　谭平：广州市给咱们投了3.6亿元在大学城建立新的试验室。建好后的试验室在全国际都是一流的，咱们期望凭借这个渠道，和更多同行沟通和协作。

　　现在发起“一带一路”，咱们也期望经过这种沟通，看看他人怎样做的。咱们立刻要去拜访意大利减震方面国际知名企业，咱们我国也有一些相当规模的企业。期望凭借这种渠道能把国外的先进产品引进来，一起把国内好的产品带出去。

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