632-метрова Шанхайська вежа зовсім нерухома. По суті, це найстійкіший хмарочос в світі – ні вітер, ні інші погодні явища не здатні порушити її рівновагу. Втім, це ілюзія: звичайно, коливання присутні, просто завдяки надсучасної демпферного системі жодна людина не відчує «хвилювання» будівлі.
Уявіть собі, що ви тримаєте в вертикальному положенні тростину довжиною приблизно в метр. Якщо ви поворушіть рукою, доведеться докласти зусилля, щоб знову повернути її в стійке положення. Але якщо до верхнього кінця тростини прикріпити невеликий вантаж на пружині, його інерція компенсує частину кінетичної енергії законцовки, і різкий рух (ривок) останньої перетвориться в плавне коливання. Представили? А тепер збільште цю конструкцію в кілька сотень разів – і отримаєте Шанхайську вежу.
Система, задіяна при її будівництві, називається демпфером і сприяє зменшенню амплітуди коливань від вітру, а також зниження швидкості «верхівки» будівлі, що набирає при цих коливаннях. Аналогічні демпфери – підпружинені вантажі – використовувалися колись в болідах «Формули-1» для зниження вертикальних коливань носової частини автомобіля.
Звичайний демпфер, який застосовується при будівництві, являє собою «комплект» маятників – гнучко зчеплених сталевих пластин. Коли хмарочос відхиляється в одну сторону, інерція пластин працює в якості противаги, штовхаючи будівлю в протилежному напрямку. Але такого демпфера для Шанхайської вежі виявилося недостатньо.
«Серцем» пристрою служить мідна пластина площею 100 м2, на неї встановлено 125 потужних магнітів, і вся ця конструкція розташована під підвішеним демпфером класичного типу. Коли будівля зсувається, 1000-тонний сталевий вантаж рухається над магнітами, викликаючи появу електричного струму в пластині. Це, в свою чергу, створює опирається руху демпфера магнітне поле, збільшуючи демпфуючий ефект. При цьому ніякого активного контролю над системою не потрібно, оскільки вся робота демпфера визначається правилом Ленца: «Індукційний струм завжди має такий напрямок, що він послаблює дію причини, збудливою цей струм».
В результаті виходить як витончене інженерне рішення, так і видимий результат. Архітектори стверджують, що 99,99% відвідувачів останніх поверхів не відчувають ніяких коливань навіть влітку, коли тайфуни в Шанхаї особливо активні.