賽格大廈拆除桅杆可解決振動問題嗎?專家:還需分析內部原因

近日,深圳超高層建築賽格大廈於今年5月18日出現有感振動的原因已查明。專家表示,賽格大廈主體結構安全,可以繼續使用。引發有感振動的原因在於桅杆風致渦激共振和大廈及桅杆動力特性改變的耦合,拆除桅杆可以有效解決大廈有感振動的問題。

到底是什麼造成大廈振動?拆除桅杆將對大廈產生什麼影響?是否還需要加裝阻尼器?

賽格大廈拆除桅杆可解決振動問題嗎?專家:還需分析內部原因

5月20日賽格大廈外景

什麼是桅杆風致渦激共振?

到底什麼是「桅杆風」,什麼是「渦激共振」,大廈及桅杆動力特性又為何改變?

對此,工程結構與抗震隔震減震控制專家、中國工程院院士周福霖在接受總台央廣記者采訪時表示,可以從外部原因和內部原因來理解賽格大廈的振動。

外部來看,大廈頂部安裝有兩根桅杆,在一定的風場作用下,風經過兩根桅杆之間會形成渦流,產生脫落,並產生水平力。當脫落的頻率和桅杆的自振頻率相同或接近時,就會產生桅杆和風及渦流的共振,桅杆就會帶動大樓產生旋轉與彎曲的振動。周福霖表示:「不一定得台風,就是中速風。」

這就是「桅杆風」和「渦激共振」。

此外,周福霖院士還指出,賽格大廈的有感振動還牽涉一定的內部原因。賽格大廈已經建成約二十年,大廈是鋼管混凝土結構,約二十年的使用中不可避免地出現了疲勞、劣化、損傷等,會導致其阻尼值大幅降低,加上外部力的作用,就易產生振動。

周福霖介紹:「這一次測下來,這個振動屬於彎曲和扭轉的疊加。」

這就是,桅杆風引起的渦激共振碰上了大廈及桅杆使用中的特性改變。

桅杆拆了有什麼影響?

針對賽格大廈的有感振動問題,專家組認為可以通過拆除桅杆來有效解決該問題,而桅杆原有的防雷、航標功能可在桅杆拆除後在樓頂重新布設。

桅杆確實具備防雷作用,但周福霖認為,賽格大廈的桅杆最主要的作用在於提升大廈的美觀度,要達到防雷作用不一定非要使用高桅杆。在拆除桅杆後也可重新製作避雷針以防雷。

周福霖指出,桅杆是一個外部原因,而對內部原因還要繼續進行測定:「要等測定、分析後,才能決定是否還要採取一些措施。」

是否有必要安裝阻尼器?

阻尼器是一種提供運動阻尼,耗減運動能量的裝置,常被用於高層建築的減振工作。賽格大廈是否還有必要安裝阻尼器或其他減震裝置?對此,周福霖表示,這類裝置有抗風的,抗地震的,抗沖擊的,抗地鐵的等等,後續是否需要安裝,取決於後期大廈測定工作的結果。

「目前,第一步先把桅杆拆下來,大樓是安全的。先讓業主、用戶能正常工作。後續如果要加阻尼器或採取其他什麼措施,也對業主沒有影響。採取措施也不會被業主使用所影響。」周福霖表示。

來源:cnBeta