研究利用一级方程式技术建造摩天大楼

 
伦敦大学城分校采用一级方程式技术来建造“针状”摩天大楼。
伦敦大学研究人员城正在开发基于一级方程式技术的新型振动控制设备，以便可以建造仍能承受强风的“针状”高层摩天大楼
当前被称为调谐质量阻尼器(TMD)的设备安装在高层建筑的顶层，其作用类似于重锤，抵消了风和地震引起的建筑物运动。但是它们重达1,000吨，跨越100层建筑中的五层楼，这增加了数百万美元的建筑成本，并占用了狭窄城市中心的优质空间。
伦敦大学城市结构动力学专家Agathoklis Giaralis博士和他的同事发表的最新研究成果发表在2019年11月版的《工程结构》杂志上(风激高楼的最优调谐质量阻尼器内部设计)用于乘员舒适服务，偏好和能量收集的建筑物)发现，与为一级方程式赛车的悬架系统开发的类似，轻巧紧凑的惰性装置可将当前TMD的所需重量减少多达70%。
城市研究利用一级方程式技术建造摩天大楼
该图显示了在风激励的细长高层建筑中为乘员提供舒适和能量收集的自适应减振装置。
贾拉里斯博士说：“如果我们能够实现更小，更轻的TMD，那么我们可以建造更高，更薄的建筑，而不会在大风时引起乘员晕船的情况。这种细长的结构将需要更少的材料和资源，因此将花费更少，成本更低。更具可持续性，同时占用更少的空间，并且在美学上也更令人赏心悦目，在像伦敦这样的城市，那里的空间非常宝贵，土地价格昂贵，唯一真正的选择就是向上移动，因此这项技术可以成为一种改变游戏规则的人。”
测试表明，有了新设备，典型的20层钢结构的梁和柱中所需的钢最多减少了30%。对现有伦敦建筑的计算机模型分析表明，Southwark大象和城堡的48层Newington Butts建筑表明，采用新提出的技术，可以将“地板加速度”(即乘员对晕船的舒适程度的衡量标准)降低30% 。
Giaralis博士补充说：“降低地板加速度非常重要。” “这意味着该设备还可以更有效地确保建筑物能够承受强风和地震。即使是中风也可以使乘员晕船或头晕，而气候变化表明强风将变得更加频繁。基于惯性的振动控制技术正在进行的测试表明，它可以以较低的前期成本(即使是非常苗条的新建筑物)和对现有建筑物进行小的结构更改，也可以显着降低这种风险。” Giaralis说，还有一个优势：
“除了通过减少材料的使用来减少碳排放量之外，我们还可以从风引起的振动中获取能量-我认为目前我们无法使用该技术建造完全自我维持的建筑物，但我们绝对可以收获足够的能量来为用于建筑物内部气候控制的无线传感器供电。”