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高層建筑都有一顆堅強的心閱讀附答案
高層建筑都有一顆堅強的“心”?
沈 東
今日的高大建筑最吸引人眼球的，不是其克服垂直方向地心引力的成就，而是另一維度的檢驗，那就是對水平方向的風(fēng)力的計算。
建筑中對于風(fēng)力的考慮，自古就存在了。比如古代中國人蓋房子，會(huì )選擇河流的北面，或者山坡的南面，這就是一種避風(fēng)的方式。直到今天，陜西黃土高原上，仍然有挖在地面下的窯洞。水平面下的院子和窯洞，能夠有效地避開(kāi)塬(注：“塬”是黃土高原地區的一種地貌，四周峭壁，頂上平坦)上冷風(fēng)。
從故宮太和殿的大頂，到江浙沿海青磚黑瓦的傳統民居，屋頂的樣式，除了滿(mǎn)足審笑的需要，還需要科學(xué)的論證，比如屋頂傾斜的角度就很有講究。雖然工匠未必能說(shuō)得清楚，但有一定傾斜角度的屋頂確實(shí)可以有效地降低強風(fēng)對建筑的沖擊力。
嚴格意義上講現代建筑師對風(fēng)的關(guān)注，源于1940年倒塌的美國塔科馬大橋。這座現代化的鋼筋混凝土斜拉索大橋只存在了短短4個(gè)月，就被風(fēng)給吹塌了。
今天大型建筑工程所采用的很多方法，都是從對塔科馬大橋的加固和倒塌原因的研究中總結出來(lái)的。如增加液壓阻尼設備，這個(gè)不起眼的小玩意兒，可以讓整個(gè)橋梁不至于越抖越厲害。
相對于橋梁來(lái)說(shuō)，高層建筑更是現代化的象征，同時(shí)更加為風(fēng)所困。這些高聳入云的大個(gè)頭，在風(fēng)的面前，既不能太強硬，也不能太軟弱。太強硬了，缺少韌性，一旦超過(guò)極限，容易一敗涂地；太軟弱了，就更會(huì )追風(fēng)起舞，罔談安全。
事實(shí)上，絕大多數的超高建筑，在風(fēng)的作用下，都會(huì )發(fā)生水平方向的位移。在這些建筑中辦公的人，特別是在高層辦公室的工作人員，都需要一段時(shí)間，才能逐漸適應那種眩暈的感覺(jué)。不過(guò)這些看上去搖搖擺擺的高層建筑，往往都有一顆堅強的心——高層的中間，往往在電梯的周?chē)�，有高強度的鋼梁結構，(1)這就像整座大廈的一根定海神針，足以保證結構穩定。
還有一些建筑采用的方法，看上去更為有趣，比如在樓頂放置幾百?lài)嵉拇笏鄩K，由電腦控制。這些東西所組成的既原始又前衛的系統，可以判斷建筑物在風(fēng)力作用下?lián)u擺的方向，然后做相反的運動(dòng)，通過(guò)調整重心，來(lái)降低整體的搖擺和晃動(dòng)。這和走鋼絲的雜耍演員，手持一根平衡棒，是一個(gè)道理。
從20世紀60年代至70年代開(kāi)始，就已經(jīng)有一幫大學(xué)的研究人員以研究“風(fēng)工程”養家糊口了。那些飽受風(fēng)災襲擊的發(fā)達國家，(2)比如美國和日本，都通過(guò)立法或者設定長(cháng)期計劃，花幾百上千億美元研究防風(fēng)抗風(fēng)的科學(xué)理論和工程方案。不過(guò)到今天為止，最有效但也是最貴的測試方式，還是現場(chǎng)實(shí)地測量，至少也是風(fēng)洞模擬。因為完全有效的數學(xué)模型，可以說(shuō)至今仍然沒(méi)有建立起來(lái)。風(fēng)，實(shí)在是太復雜了。
作為世界上最大的發(fā)展中國家，中國這個(gè)舞臺讓很多世界建筑設計大師向往。那些知名的大型建筑，比如東方明珠以及周?chē)至挚偪偟哪μ齑髽�、跨海大橋，其中不少就是在中國自己建立的大型風(fēng)洞群試驗基地進(jìn)行驗證的，而這里同時(shí)也是國家最先進(jìn)飛行器進(jìn)行空氣動(dòng)力驗證的地方。至于它們的具體位置嘛，還是不能為外人所知的。 (《新知客》2010年第7期)
19．閱讀全文，在下面橫線(xiàn)上填上恰當的內容。(4分)
本文圍繞“高層建筑怎樣克服水平方向的風(fēng)力”問(wèn)題主要介紹了以下幾方面的內容：
(1)回顧了古代建筑在考慮風(fēng)力方面的情況。
(2)現代建筑對風(fēng)力的關(guān)注情況。
(3)高層建筑用高強度的鋼架結構和水泥球平衡風(fēng)力所帶來(lái)的晃動(dòng)。
(4)發(fā)達國家和中國在建筑方面對“風(fēng)”的研究情況介紹。
20．標題中“堅強的‘心”’在文中具體指什么?“心”的“堅強”體現在什么地方?(4分)
在文中具體指高層建筑中用于平衡水平風(fēng)力的高強度鋼架結構。就像整座大廈的一根定海神針，平衡風(fēng)力帶來(lái)的晃動(dòng)，保證建筑結構穩定。
21．文中畫(huà)線(xiàn)句子(1)和(2)分別用了什么說(shuō)明方法?并請談?wù)勛饔谩?4分)
（1）打比方。把高強度的高架結構比成“定海神針”生動(dòng)形象的說(shuō)明了結構對于高層建筑的穩定作用。
(2)舉例子。舉美國和日本立法或者設定長(cháng)期計劃，花巨款研究防風(fēng)抗風(fēng)的例子具體說(shuō)明了從20世紀60年代至70年代開(kāi)始就有人在研究“風(fēng)工程”了。
22．“這些東西所組成的既原始又前衛的系統，可以判斷建筑物在風(fēng)力作用下?lián)u擺的方向”聯(lián)系上下文談?wù)勥@個(gè)系統的“原始”性和“前衛”性分別表現在什么地方?(4分)
“原始”本來(lái)是楷“古老的質(zhì)樸的”。這個(gè)系統的原始性表現在摟頂放置的幾百?lài)嵵氐乃鄩K�！扒靶l”是領(lǐng)先于當時(shí)的章思。這個(gè)系統的前衛性體現為這個(gè)系統由電腦控制。
24．今年暑假，老師到臺灣旅游，在臺北市中心的“101大樓”的第88—92樓的中央，看到一個(gè)由電腦控制的重達680噸的巨大鋼球懸吊在那里。當時(shí)很是不理解這是為什么�，F在請你用本文學(xué)到的知識做一下解說(shuō)。（4分)
這個(gè)圓球叫“風(fēng)風(fēng)阻尼器”，它可以判斷建筑物在風(fēng)力作用下?lián)u擺的方向，然后做相反的運動(dòng)，通過(guò)調整重心，來(lái)降低整體的搖擺和晃動(dòng)。通俗地講就是風(fēng)向哪個(gè)方向吹，吊裝配重就向反方向擺。提高遭遇強風(fēng)時(shí)在樓內人員的舒適性，對大樓起到平衡穩定的作用。
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