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京口百科网 2021-09-02 450 10

留不住了!楼顶那根杆必须拆掉,深圳赛格大厦才能不晃?

经过近两个月的专家研判、数据检测,深圳赛格大厦5.18晃动的主要原因终于找到了——原来是楼顶的桅杆在作怪。

据设计人员回忆:

赛格大厦主体原来设计是78层,由于投资原因和工期要求,只修了72层。值得注意的是楼顶的桅杆最初设计高60米,在1999年安装上之后,肉眼都能看到塔尖在晃动,结果锯掉20米,剩下40米,塔尖就不晃了。

这确实是件很神奇的事情,因为当时研判就是发生风致共振,但是没有跟大厦的固有频率一致,所以大厦安好,只是楼顶桅杆独自在“顽皮”。这么看这些年来楼顶桅杆或者风吹不动,或者轻微振动,但都不足以带动大厦整体晃动。

而今年赛格大厦出现多次晃动,专家组通过近2个月的技术调查、环境和设备运行调查与测试,结论终于出炉:

排除了地铁运行、周边工程施工或爆破、空调机组运行等影响因素。桅杆风致涡激共振和大厦及桅杆动力特性改变的耦合,造成了赛格广场大厦的有感振动。1.桅杆风致涡激共振是引发大厦有感振动的主要外因。2.大厦及桅杆动力特性的改变是引发大厦20余年后才发生有感振动的主要内因。

原因公布后,不少网友对专家的调查结果直接表示不信任,有的说:暂且听专家的,我就搬个小马扎等着,看桅杆拆除后大厦还晃吗?通过我做的投票就能看出来。

这里先给大家做一个简单的科普——高层建筑风致振动的现象,共有两种。

第一模式振动:一阶振动是由突然的高速阵风引起的,通过杆的摆动来观察,最大的偏转发生在杆的顶部,也就是说越往细长高耸结构的顶部,风吹引起的摆动越大。

第二振动模式:这种振动是由低速、稳定的风引起的,风速通常为8~56公里/小时,频率为2~20赫兹。这种振动被认为主要是由结构周围的空气涡流引起的。当这股稳定的气流穿过竖直耸立的圆柱时,会在结构的背面形成涡流。涡流从两侧交替,并产生交替压力,从而使圆柱发生垂直于风向的左右摇摆。

风绕流圆柱的模拟(趴在顶端往下观察)

风绕流圆柱的模拟(趴在顶端往下观察)

这种涡流会在结构中引起高频、短周期的谐波反应——产生极端应力。这种现象往往发生在特定条件下,不幸的是我们无法预测它。

此次赛格大厦发生的有感振动,其实是第二种振动模式。因为通过多日检测观察楼顶部的加速度并不超标,也就是楼顶并不是摆幅最大的地方,而且事发时段深圳当地风速并不大,所以排除了第一振动模式。但是在大厦中部30多层和中上部60多层等楼层发现晃动明显,恰好证明就是大厦整体发生了风致涡振,而诱因正是楼顶的桅杆风振频率与大厦固有频率恰好一致。如果说旗杆、灯杆等体量较小,不能让您信服,类似的风致涡振现象在更大体量的风力发电机组也多有发生。

其实只要改变细长高耸结构的形状(比如增加螺旋线挡风板)从而改变结构外的空气动力学条件,或者改变大厦的质量分配(比如之前专家建议在楼顶层增设阻尼器等,分析推测是不具备设置条件),是可以消除风振现象的,但是这两种方法看起来都不如把调查发现的主因——楼顶桅杆拆除来得更直接,一是降低了楼体高度和质量,改善了头重脚轻容易晃的因素,同时还把最容易引起风振的源头直接拿掉了。所以深圳赛格大厦紧急发布了拆除通知,从2021年7月16日开始拆除施工,工期32天。

网友们,你们认为此次楼顶桅杆拆除后赛格大厦还会晃动吗?欢迎您在评论区留言讨论。

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