賽格大廈實時監(jiān)測情況續(xù)報情況

續(xù)報5月23日，專業(yè)機構(gòu)對賽格大廈的房屋沉降、傾斜率、加速度等情況持續(xù)進行實時監(jiān)測。專家組表示，截至當(dāng)天中午各項監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，未超出相應(yīng)標準要求。賽格大廈房屋沉降、傾斜率、加速度監(jiān)測結(jié)果如下：

1、房屋沉降量在-0.26-0.24mm之間，沉降穩(wěn)定；

2、房屋更大傾斜率為0.040%，小于0.2%規(guī)范允許值；

3、房屋更大加速度為0.0060m/s2，小于0.25m/s2的規(guī)范允許值。

近幾天對于大廈沉降、傾斜等指標的監(jiān)測數(shù)據(jù)均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。目前，由多位院士領(lǐng)銜的專家組及專業(yè)機構(gòu)正在全面加快推進相關(guān)監(jiān)測檢測和分析工作。

5月18日，深圳華強北賽格大廈突發(fā)振動。賽格大廈還安全嗎？超高層建筑的安全如何保障？如何看待摩天大樓的安全系數(shù)？對這些問題，社會高度關(guān)注。

5月19日，哈工大（深圳）土木與環(huán)境工程學(xué)院副院長、深圳市重點實驗室——哈工大（深圳）“城市與土木工程防災(zāi)減災(zāi)實驗室”副主任肖儀清教授接受深圳衛(wèi)視采訪，從專業(yè)人士的角度分析了賽格大廈振動原因，并就如何看待超高層建筑的安全系數(shù)進行解讀。

肖儀清教授同時還是土木工程學(xué)會結(jié)構(gòu)與橋梁分會風(fēng)工程專業(yè)委員會委員、振動工程學(xué)會隨機振動專業(yè)委員會理事、中國建筑學(xué)會抗震防災(zāi)分會結(jié)構(gòu)減震控制專業(yè)委員會委員。讓我們一起來看看深圳衛(wèi)視的新聞報道。

問：目前，從住建部門的通報看，大廈主體結(jié)構(gòu)安全，這個結(jié)論是如何得出的？基本可以判斷什么事實？

肖教授：

我們也了解到他們大廈的工程部及時地響應(yīng)了這個事件，也召集了好多專業(yè)人士現(xiàn)場分析，并且共同的來做出一些研討和判斷，我同事胡衛(wèi)華副教授從昨天到現(xiàn)在都在現(xiàn)場，做了相關(guān)的監(jiān)測工作。主要的依據(jù)是結(jié)構(gòu)震動的幅值比較小。基于這個可以判斷出大樓整體還是安全的，雖然結(jié)構(gòu)振動的比較劇烈，這個是因為它振動的頻率比較大，但是這種較高頻率低幅值的振動，不會影響結(jié)構(gòu)的安全。

問：賽格大廈有怎樣的建筑結(jié)構(gòu)特點，您認為大樓發(fā)生振動的原因是什么，都有哪些方面的因素？

肖教授：

賽格廣場是一個比較典型的一個超高層建筑，因為它的建設(shè)時代比較早，所以當(dāng)時也引起了大家的關(guān)注。但是實際上從我們專業(yè)的角度來看，賽格廣場本身還是一個比較普通的超高層建筑。

本次的振動我們事后來分析，它具有這樣的一些事實，大樓本身的基頻是0.17赫茲，我們在事后的監(jiān)測也分析得到了這樣的一個結(jié)果，但是昨天大樓發(fā)生比較強烈振動的時候，它的主要振動頻率并不在0.17赫茲，而是在2赫茲左右。

依據(jù)我們的專業(yè)判斷，最有可能是外部有一個2赫茲左右的強烈激振源導(dǎo)致大樓產(chǎn)生這樣形態(tài)的一個振動。那么后面我們分析，在大樓天臺的桅桿的獨立振動，有三個主要頻率，第一個頻率是1.6赫茲，第二個頻率是1.9赫茲，第三個頻率是2.1赫茲，2.1赫茲所激發(fā)起來的振動跟昨天大樓所表現(xiàn)出來的振動是一致的，所以我們是基于這樣的一個判斷，認為大樓的振動是由于樓頂桅桿的渦激共振所引起的。

我們從現(xiàn)場實測的風(fēng)速情況，也大致可以做出這樣的判斷。在大樓的天臺上，深圳市氣象局安裝了超聲風(fēng)速儀，上面顯示當(dāng)時的更大風(fēng)速大約在10米每秒左右。考慮到它的安裝位置是離樓頂大約兩米左右的高度，桅桿要比樓頂高幾十米，所以上面的風(fēng)速超過10米是很自然的。

桅桿的直徑大約在1.3米，基于我們風(fēng)工程的一些基本理論，我們知道對這樣圓形的桅桿，1.3米直徑，其渦激共振的臨界風(fēng)速大約在12m/s左右，都是跟現(xiàn)場實測的風(fēng)速可以有印證關(guān)系的，所以才得出這樣的一個結(jié)論。

問：能不能請您科普一下曾經(jīng)發(fā)生過振動的高層建筑、橋梁事件，其中涉及哪些科學(xué)原理？

肖教授：

我先說一下高層建筑，比如說像2018年的臺風(fēng)山竹過來的時候，深圳有好多的高層建筑都產(chǎn)生了比較大的一個振動。

但是實際上這個振動它也不會引起結(jié)構(gòu)的安全問題，這個振動是風(fēng)的脈動成分激勵起工程結(jié)構(gòu)的一個強迫振動的效果。對于像平安大廈這樣的一個將近600米高的一個大樓，它在風(fēng)作用下即便產(chǎn)生一米的位移也仍然是安全的。

第二個就是像我們賽格廣場，賽格昨天出現(xiàn)的情況是不常見的，雖然我們可以用工程原理去解釋，但不是經(jīng)常出現(xiàn)的。它是高階振型被激發(fā)起來，而不像一般的大樓的振動，都是低階振型更容易激發(fā)起來。怎么判斷低階振型跟高階振型呢？

像賽格、平安、地王、京基這樣的一些超高層大樓，它的第一振型的周期大約都在5秒到8秒左右，所以如果是很緩慢的一個振動，主要是低階振型的一個振動。昨天賽格表現(xiàn)出來的是比較高的一個頻率的振動，頻率大約是在兩個赫茲左右，所以對應(yīng)著應(yīng)該是高階振型被激發(fā)，這是高層建筑的兩種主要形態(tài)。

橋梁也有類似這樣的一個振動，但是橋梁的振動，比如說去年的虎門大橋，現(xiàn)在一年已經(jīng)過去了，大家都是很認可當(dāng)時專家組所得出的結(jié)論，就是因為渦激共振所引起的。但是風(fēng)工程引起的一些問題，有它的復(fù)雜性，針對不同的對象，解釋的機理還是比較復(fù)雜的，可能需要一些專業(yè)知識才可以完全理解。

問：目前我國各地摩天大樓的建筑水平，防風(fēng)防震都有什么方面的措施，代表了建筑界的什么實力？

肖教授：

高層建筑的大量應(yīng)用，主要是因為一線城市的地皮越來越緊張，地價越來越貴，所以要高效地利用這些地皮，建造了許多高層建筑。高層建筑的建設(shè)應(yīng)該說技術(shù)是成熟的，我們有嚴格的抗風(fēng)設(shè)計驗算，抗震設(shè)計驗算和抗連續(xù)倒塌設(shè)計驗算。在這些規(guī)范化的設(shè)計方法指引之下，所設(shè)計建造出來的大樓是安全的，這一點希望民眾可以放心。

當(dāng)然不是說它沒有問題，它還是存在一些問題。比如說在平時的豎向交通問題，都是各個CBD區(qū)、寫字樓工作上班的人員經(jīng)常面對的一個問題。

其次應(yīng)急疏散也是一個比較嚴重的問題，昨天賽格廣場出現(xiàn)的應(yīng)急疏散場面還是比較混亂的。我國相關(guān)監(jiān)管部門已經(jīng)意識到這一點，這從2016年以后可以看得出來，各個城市的高樓建設(shè)刷新新紀錄的幾乎就沒有了。自從上海中心建好之后就沒有新的高度。建議大家不要再攀比城市的新的天際線。

至于工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)，一般而言有兩個手段。

第一個是抗，我們通過加大關(guān)鍵構(gòu)件的面積。當(dāng)然這個是要在合理的抗側(cè)力體系的布置之下，我們可以抵抗住風(fēng)來的時候，在結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的效應(yīng)。

第二個，我們要引入結(jié)構(gòu)控制的概念，一種更為聰明的辦法，來減輕風(fēng)引起結(jié)構(gòu)的振動。大家廣為熟悉的就是所謂的風(fēng)阻尼器，主要是因為臺北101、上海環(huán)球、上海中心跟平安金融中心，這些都采用了類似的措施，但是應(yīng)該說除了這種以TMD/AMD為主要形式的風(fēng)阻尼器之外，還有好多人在采用以消防水箱為主要應(yīng)用源的一種叫所謂的TLD技術(shù)，就是調(diào)諧液體阻尼器技術(shù)，這個也會慢慢地被推廣采用。

問：我們應(yīng)該如何看待這次事件，后續(xù)應(yīng)該如何做確保安全？

肖教授：

應(yīng)該說這個事件還是給我們帶來了一些教訓(xùn)的。這個事件出現(xiàn)之后，我們當(dāng)時不能夠拿到第一手結(jié)構(gòu)振動的具體數(shù)據(jù)，使得我們對外發(fā)布相關(guān)信息的時候缺少第一手的資料。雖然問題本身對工程造成的影響幾乎不產(chǎn)生安全的影響，但是民眾對這個并不了解，所以我覺得今后對一些重點工程還是應(yīng)該要建立他們的監(jiān)測系統(tǒng)，針對不同的工程對象，它的監(jiān)測系統(tǒng)可以簡單，也可以稍微復(fù)雜一些，只是要把一些關(guān)鍵的一些參量能夠進行實時監(jiān)測，以便真的發(fā)生工程事件之后，我們有第一手資料提供給相關(guān)的職能部門，讓他們統(tǒng)一向外發(fā)布，這個發(fā)布就不是隨口說的，而是有第一手監(jiān)測數(shù)據(jù)為基準的，民眾也會更相信更信服。這樣的職能部門統(tǒng)一發(fā)布的一些信息，可以安定民心。