Даже в спокойное время самые гигантские небоскрёбы немножко раскачиваются относительно вертикальной оси на несколько сантиметров. В период ураганных ветров высотки превращаются в своеобразные камертоны, и значения амплитуды возрастают в разы. К примеру, величина отклонения у 300-метрового здания может легко достигать 10 см. Неудивительно, что у некоторых жильцов верхних этажей нередко даже развиваются приступы морской болезни. Для сглаживания неприятных ощущений и минимизации риска обрушения изобретателями придумана система амортизации TMD в виде громадного противовеса, установленного на вершине сооружения.
Источник фото https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Taipei_101_Tuned_Mass_Damper.png
В качестве амортизаторов используются бетонные или стальные грузы, установленные на прочнейших пружинных или поршневых подвесах. В случае падения такое «ядро» способно пробить сразу несколько этажей, поэтому материалы для крепежей используются прочнейшие.
Фото с https://www.marcodepisapia.com/
Для примера рассмотрим конструкцию верхней части 509-метровой китайской башни Тайбэй. Местный противовес поражает своими невероятными характеристиками. Шарообразный груз здесь используется диаметром 5,5 м, а вес амортизатора массы равняется 728 тонн. Маятниковый подвес расположен в шахте здания, занимая пространство 88-92 верхних этажей.
Кадр с видео https://www.youtube.com/watch?v=xqELmBNyWfU
Считается, что подобная установка способна удерживать высотку в вертикальном положении даже при ураганных ветрах до 240 км/с. Принцип работы механизма гашения резонансных частот колебаний крайне простой. При отклонении здания в любую сторону на определенную величину, инерционный демпфер TMD моментально двигается с той же частотой в обратную сторону. Полностью устранить вибрацию таким способом не удается, но амплитуда колебаний с помощью настроенного амортизатора массы практически всегда удерживается в безопасных пределах.