Поясняется, как продуманная гибкость конструкции, настроенные массовые демпферы и аэродинамическая форма позволяют небоскрёбам отклоняться более чем на метр при сильном ветре, не доставляя дискомфорта находящимся внутри.
Верхушка современного небоскрёба при мощных порывах ветра может смещаться более чем на метр, но кофе на столе на верхнем этаже почти не колышется. Это не признак того, что здание недостаточно жёсткое, а результат сознательного использования контролируемой гибкости: башню настраивают так, чтобы она вела себя не как жёсткая мачта, а как управляемый маятник.
На раннем этапе архитекторы вместе с конструкторами детально моделируют ветровые нагрузки и динамику здания, в том числе с помощью вычислительной аэродинамики, чтобы увидеть, как вихри срываются с фасада. Задача не в том, чтобы полностью запретить любое движение, а в том, чтобы точно настроить собственную частоту колебаний и степень демпфирования, сформировать башню так, чтобы избежать опасного резонанса и кручения. Уступы, сужение кверху и скруглённые либо аэродинамически обработанные углы помогают разрушить упорядоченный срыв вихрей, который иначе усиливал бы раскачивание.
Внутри конструкции инженеры устанавливают устройства, которые незаметно «редактируют» остающиеся колебания. Самый узнаваемый элемент — настроенный массовый демпфер, огромный подвешенный груз, колебания которого подогнаны под собственные колебания башни. Когда ветер раскачивает здание, демпфер движется в противофазе и за счёт инерции, а также рассеивания энергии во вязкой жидкости или на трении снижает ускорения, которые ощущают люди. Комфорт пользователей зависит не столько от общего прогиба вершины, сколько от пикового горизонтального ускорения внутри, поэтому проектировщики особо тщательно учитывают критерии вибраций, основанные на биомеханике и порогах чувствительности человека.
Фундамент и высокопрочный центральный ствол воспринимают осевые усилия и изгибающие моменты, а аутригеры и поясовые фермы перераспределяют нагрузки на крайние колонны, выравнивая отклик здания при экстремальных порывах. По мере развития систем датчиков и активного управления башни всё лучше отслеживают собственные колебательные формы и в реальном времени подстраивают работу исполнительных механизмов, превращаясь из пассивных гигантов в полуактивные конструкции, которые тихо «договариваются» с каждым штормом.