深圳赛格大厦晃动并非个例!全球这些高楼大厦和大桥都曾发生

红星新闻

5月18日,深圳赛格广场大厦出现振动现象引发关注。当晚,“福田发布”称,赛格广场大厦具体振动原因还在调查中,大厦主体结构安全。中国日报报道称,专家从目前掌握信息分析:这是一种偶然的频率的巧合,就是共振现象。不过,最后要以权威部门发布的信息为准。

梳理发现,建筑晃动多发生在高楼大厦和大桥上。我国上海、南京以及韩国首尔等地,均出现过摩天大楼晃动的情况。2020年,广东虎门大桥、武汉市鹦鹉洲长江大桥曾出现过上下晃动现象。

那么,世界上曾发生过哪些著名的建筑振动(晃动)现象?我们一起看看。

▲深圳赛格大厦晃动瞬间

并非个案

多地曾出现摩天大楼晃动的现象

2011年7月5日上午,位于韩国首尔广津区九宜洞的TechnoMart购物中心大楼发生晃动,楼层里的几百人被紧急疏散。事后首尔市广津区表示,对该楼进行了紧急安检,发现建筑物结构安全方面没有大的问题,从7月7日上午9时开始解除疏散令。

▲2011年,韩国首尔TechnoMart购物中心大楼发生晃动,市民紧急疏散 图据新华网

2013年2月8日中午,位于陆家嘴的上海信息大楼里,身处20层以上的人员感受到间断性的晃动。据上海信息大楼的物业负责人介绍,有关专家解释,可能是有不明震源与大楼发生共振,导致大楼晃动。

2013年9月4日下午,江苏南京新街口一栋50层高的写字楼发生多次较为明显的上下抖动,断断续续持续1个小时左右。据报道,南京市建筑设计院有限责任公司一位杜姓设计师表示,高层建筑都是钢结构,这种结构因为其建材本身的柔性,在风力的作用下,摇晃几公分到几十公分都是正常的。

几十年来

大桥晃动的情况时有可见

1、广东虎门大桥

2020年5月5日,广东虎门大桥发生异常抖动,全桥路段双向封闭。广东交通集团5月6日发布通报称,此次振动主要原因是沿桥跨边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,在特定的风环境条件下,产生的桥梁涡振现象,悬索桥结构安全。5月15日,虎门大桥恢复通行。

▲虎门大桥发生异常抖动

2、武汉市鹦鹉洲长江大桥

国内桥梁发生涡振并不是首次,就在去年4月26日,武汉市鹦鹉洲长江大桥也曾出现上下晃动。有武汉网友反映,在经过武汉鹦鹉洲大桥时感觉桥体如波浪般晃动↓↓

3、美国塔科马海峡大桥

一段“塔科马海峡吊桥风致桥毁”的视频曾在网上热传。塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州,1940年7月1日通车,四个月后却在18m/s的低风速下颤振而破坏,这戏剧性的一幕正好被一支摄影队拍摄了下来,该桥因此声名大噪。

▲通车4个月后,美国塔科马海峡吊桥垮塌

4、日本东京湾通道桥主桥

日本东京湾通道桥主桥为10跨一联的钢箱梁连续梁桥,最大跨度240m,在16~17m/s的风速下发生了竖向涡激振动,跨中振幅达50cm。这是由于气流经过钝体桥梁结构时产生分离,形成了周期性的旋涡脱落,并产生作用于桥梁上的周期性气动力,当旋涡脱落频率接近于桥梁的某个固有频率时,就激发了桥梁的涡激共振。

虽然涡激共振不会像颤振一样引起桥梁毁灭性的破坏,但频繁持续的涡振会造成桥梁构件疲劳破坏,并引起行人和行车不舒适,因此避免涡激共振也是桥梁抗风设计的重点之一。

5、俄罗斯伏尔加格勒过河大桥

2010年,俄罗斯首都莫斯科南方的伏尔加格勒过河大桥发生离奇摆动,钢筋混凝土构建的大桥竟呈波浪形翻滚,正在桥上行驶的车辆也在滚动中跳动。大桥振动停止后,专家检查发现桥梁无裂纹、无损伤。俄罗斯著名桥梁专家阿纳托利表示,这种现象是由于风波动和负载所共振而引发的。

6、韩国李舜臣大桥

2014年10月26日早上6时左右,韩国李舜臣大桥发生剧烈晃动。后调查得知,因摆放隔离带诱发的涡振导致大桥晃动。

▲图据国际在线

建筑振动

一般是风力或地基作用力引起的

据“科普中国”刊文称:研究表明,建筑出现振动,一般是风力或地基作用力引起,主要是由共振导致的。

共振,是指一个物体的振动,会带动另一个物体的振动。二者的振动频率越接近,共振产生的振动幅度会越大。而共振作用的来源,一般是风力或地基作用力。

地基作用力的来源包括地震、地基变形、周围施工作业等多种因素。不过,在所有的建筑晃动案例中,风力作用引起的晃动更为常见。塔科马大桥、武汉长江大桥等桥梁振动案例,则基本都是由风力作用引起的。

在生活中我们可以发现,短粗的杆子很难发生变形,细长的杆子却很容易来回晃动。超高层建筑和桥梁本身形状上具有较为细长的特点,导致这两类建筑很容易在风力作用下出现晃动。一般直来直去的风,不会导致建筑出现特别大的晃动。但是当空气中存在涡流时,复杂多变的风力作用就很容易导致建筑发生变形。

例如“卡门涡街”现象,就是指风绕过桥梁或高楼时出现涡流,进而产生周期性的涡流和风力。当涡流的周期和建筑的固有周期比较接近时,就会因为共振现象,导致建筑物随着风的变化产生比较大的摇摆。在极端情况下,甚至会出现风力吹毁大桥的情况。

▲卡门涡街(图据公共领域)

如何减轻建筑的振动?

可安装扰流条、阻尼器

不过,出现晃动,并不意味着建筑物就存在质量问题。

生活中不存在绝对静止的物体,哪怕是肉眼看着不动的建筑,其实也一直处于微小的运动之中。只要建筑物的晃动幅度不大,就不会对人们正常的生活产生影响。

在高层建筑设计规范以及桥梁设计规范中,都规定了相应的容许振动标准。在容许范围内的振动,我们都可以认为是无害的。

那什么程度算明显晃动呢?我们可以给一个参考,高层建筑的限值一般是振动幅度10cm。一般来说,只要人可以清楚感受到建筑晃动,就算明显的晃动。

如何减轻建筑振动?减轻建筑的振动有多种办法,对于风力作用产生的振动,可以在建筑周围安装专门的扰流条,破坏涡流的形成,从而避免风力产生共振现象。此外,还可以在建筑中安装阻尼器,吸收风力和地基作用力产生的能量,避免共振导致建筑振幅不断扩大。

在正规的工程中,对建筑进行验收时,都会依照国家规范要求对建筑的振动情况进行检验。只有检验合格之后,才会开放使用。

红星新闻编辑 官莉 综合自新华社、澎湃新闻等

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