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深圳賽格大廈晃動成因出爐:風吹天線引發渦激共振
2021-07-15
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官方指,深圳賽格大廈連日晃動原因,是桅杆風導致渦激共振。(資料圖片)

樓高355.8米的深圳第五高樓兼華強北地標建築賽格大廈,今年5月中連日晃動後緊急封閉,至今未重開。經過專家組兩個月詳細調查,深圳市政府今日公布,賽格大廈晃動成因是桅杆風引發渦激共振,以及大廈與桅杆動力特性改變的耦合,排除地鐵運行、周邊工程施工或爆破、冷氣機組運行等影響因素。專家組認為,拆除桅杆可有效解決大廈有感振動問題,而桅杆原有的防雷、航標功能,可在拆除桅杆後重新設置,拆除工程將在近期擇機進行,工期約32天。

樓板與桅杆連接點有累積損傷

專家組指出,在穩態且持續一定時間的特定風場條件下,大廈桅杆產生頻率為2.12Hz的第四階反向位非對稱渦激共振,激發大廈主體結構頻率同為2.12Hz的高階彎扭組合模態,進而引起大廈主體結構有感振動。至於為何大廈在使用廿多年後才產生有感振動,專家組解釋,局部樓層壓型鋼板組合樓板及桅杆連接點等累積損傷,令結構頻率、阻尼比等動力特性改變,致桅杆和大廈主體結構具有2.12Hz的共同振動頻率,形成共振必要條件。專家組強調,上述局部累積損傷不影響主體結構安全,只對結構動力特性產生影響,損傷修復工程將與桅杆拆除工程同步進行。

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中鐵建設集團建築設計院院長張向東近日曾談及渦激共振,指在正常風壓狀態下,若地面風速為每秒5米,相當於3級風,去到90米高度,風速就可達每秒15米;若高度達300至400米,風力將更大,或超過每秒30米,相當於11級風,會產生極大破壞力。他表示,如果風的振動頻率與建築物自身的振動頻率相同,建築物就會「隨風起舞」,即「共振」;若共振超過一定幅度,就會影響建築物的使用,甚至形成安全隱患,而且建築物內的人亦會感到不適。

他又以樓高403米的上海金茂大廈為例,稱在設計風荷載作用(大廈承受風壓能力)下,大廈頂部在11級強風中可位移達0.8米,「這個位移一般人難以察覺」。他強調,在設計高層建築時,抗風設計必須滿足結構的強度、剛度、舒適度、抗疲勞破壞等設計要求,確保結構在風荷載作用下不會倒塌、開裂,也不會發生過大的位移,以保證結構安全。
 

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