Tòa nhà chọc trời đầu tiên trên thế giới sử dụng hệ thống giảm chấn con lắc, chịu được động đất hơn 7 độ richter

Tháng 4 vừa qua, một trận động đất mạnh với tâm chấn ở độ sâu 15,5km đã xảy ra tại phía Đông đảo Đài Loan (Trung Quốc). Ông Wu Chien-fu - Giám đốc Trung tâm Địa chấn học Đài Loan cho biết, đây là trận động đất mạnh nhất mà hòn đảo này phải hứng chịu trong suốt 25 năm qua.

Nằm tại thành phố Đài Bắc, tòa nhà cao nhất Đài Loan - Taipei 101 vẫn kiên cố đứng vững trước cơn địa chấn có cường độ 7,4 độ richter.

Tọa lạc tại quận Tín Nghĩa, tòa tháp cao 509m với 101 tầng trên mặt đất và 5 tầng dưới lòng đất. Từ năm 2004-2010, Taipei 101 từng giữ danh hiệu tòa nhà cao nhất thế giới cho đến khi bị vượt qua bởi Burj Khalifa ở Dubai vào năm 2010.

Được xây dựng với mục tiêu thể hiện sự thịnh vượng của Đài Loan trên trường quốc tế vào đầu thế kỷ 21, Taipei 101 còn mang ý nghĩa tượng trưng cho sự giao thoa giữa công nghệ hiện đại và truyền thống châu Á. Không chỉ là điểm đến thu hút du khách, nơi đây còn là trung tâm của các hoạt động đón chào năm mới tại Đài Loan.

Tòa nhà được chia thành 8 khu vực, mỗi khu vực có chủ đề và chức năng riêng biệt. 5 tầng đầu tiên là trung tâm thương mại sầm uất với nhiều tiện ích hiện đại, 91 tầng kế tiếp là khu văn phòng, các tầng trên cùng được thiết kế thành đài quan sát với tầm nhìn bao quát toàn cảnh thành phố Đài Bắc.

Bên ngoài, tòa nhà được ốp kính và nhôm với thiết kế hình lục giác đặc trưng. Hệ thống đèn LED rực rỡ được lập trình riêng, tạo nên một màn trình diễn ánh sáng ấn tượng, làm nổi bật hình dáng độc đáo của công trình.

Nằm trên vành đai lửa Thái Bình Dương, nơi các mảng kiến tạo va chạm gây ra động đất và núi lửa thường xuyên, Đài Loan là khu vực có địa chấn cao. Do đó, việc xây dựng một tòa nhà chọc trời đảm bảo an toàn trước những thảm họa thiên nhiên là thách thức lớn đối với các kỹ sư.

Trong quá trình xây dựng, Taipei 101 được trang bị hàng loạt biện pháp kỹ thuật tiên tiến để đảm bảo khả năng chống chịu trước những trận động đất mạnh nhất trong chu kỳ 2.500 năm.

Sự vững chãi của tòa nhà đến từ sự kết hợp giữa nền móng chắc chắn và tính linh hoạt cao. Thay vì bị hư hại, tòa nhà có thể lắc lư theo chuyển động của đất để giảm thiểu tác động từ động đất hoặc bão gió.

Công trình này có 380 cọc móng, mỗi cọc được đóng sâu 80m vào lòng đất để tạo nên một nền móng kiên cố. Tuy nhiên, điểm độc đáo nhất chính là hệ thống giảm chấn khối lượng điều chỉnh (Tuned Mass Damper) lớn nhất thế giới, được treo từ tầng 92 xuống tầng 88.

Hệ thống này bao gồm một quả cầu thép khổng lồ màu vàng nặng 730 tấn, hoạt động như một con lắc để triệt tiêu các lực gây ra rung lắc. Với đường kính 6m, quả cầu này được làm từ những tấm thép xếp chồng lên nhau và dao động nhẹ nhàng theo chuyển động của tòa nhà.

Hệ thống này còn được trang bị cảm biến để phát hiện và điều chỉnh chuyển động của quả cầu tương ứng với sự rung lắc của tòa nhà. Được biết, Taipei 101 là tòa nhà chọc trời đầu tiên trên thế giới sử dụng hệ thống giảm chấn con lắc. Quả cầu có khả năng dịch chuyển 1,5m theo mọi hướng, giúp giảm độ lắc lư của tòa nhà từ 30% đến 40%.

Vào ngày 18/9/2022, khi một trận động đất 6,8 độ Richter xảy ra, những du khách có mặt tại Taipei 101 đã có thể tận mắt chứng kiến bộ giảm chấn hoạt động, chống lại sự rung lắc từ thiên tai.

Chỉ riêng hệ thống con lắc này đã tiêu tốn khoảng 4 triệu USD, nhưng các chuyên gia đánh giá đây là một đầu tư xứng đáng, giúp giảm thiểu tác động từ gió và động đất lên công trình.

"Con người không thể ngăn chặn được động đất. Thiên tai là điều không thể tránh khỏi, nhưng chúng ta có thể chuẩn bị những biện pháp tốt nhất để ứng phó", một kiến trúc sư chia sẻ.

Khả năng chống chọi với sức mạnh tự nhiên không phải là điểm ấn tượng duy nhất của Taipei 101. Tòa nhà còn tự hào với hệ thống thang máy siêu tốc, đạt tốc độ tối đa 60,6 km/h, giúp du khách di chuyển từ tầng trệt lên đài quan sát chỉ trong 37 giây.