建筑施工技術-Construction Technology of Civil Engineering 案例深圳華強北賽格大廈晃24課件講解

建筑施工技術ConstructionTechnologyofCivilEngineering案例：深圳華強北賽格大廈晃動一、起始5月18日中午時段，位于深圳市福田區(qū)華強北街道的賽格大廈出現(xiàn)搖晃，賽格大廈有70多層高，當日正值工作日，所幸當日大樓內(nèi)部人員全部安全撤離。下午3點深圳市應急管理局發(fā)文表示，經(jīng)查看并分析全市各地震檢測臺站數(shù)據(jù)，并未發(fā)生地震。賽格大廈搖晃原因相關部門正在調(diào)查。5月18日中午，仍在午休的人們察覺到了異常。很多人感到賽格大廈正在晃動，甚至茶壺里的水也不平靜。一、起始來不及反應，眾人立即往樓下撤離。當時大樓電梯已經(jīng)停運，不少人只能從樓梯間急匆匆地往下跑。不知道是因為拍攝者緊張抑或確有其事，抬頭望向大樓，只見大樓在藍天微風中微微擺動。不久后，深圳官方也證實了事件的發(fā)生。一、起始雖然大廈僅僅晃動了幾分鐘，但在事件發(fā)生2小時后，仍有不少市民聚集在大廈的附近觀察。一時間，大廈晃動的原因眾說紛紜。二、結(jié)構(gòu)對于大樓為何晃動的觀點主要分為三個：地震說，風振說以及礦機說。以下我們從大樓的結(jié)構(gòu)說起，分別對三個觀點成立的可能性進行分析。華強北賽格大廈竣工于21世紀之初，高度超過300m（地上72層），至今已有超過20年的歷史。即使放在今天，它仍然是一座無法被忽視的超高層建筑。在當年，它更是以革新性的鋼管混凝土柱體系，成為當時世界上同類型結(jié)構(gòu)的最高建筑物。二、結(jié)構(gòu)賽格大廈的外層框架柱采用了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，即把混凝土灌入鋼管中并搗實，相比起常規(guī)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新的體系可以節(jié)省出更多的可利用面積，建筑凈空也有所提高。二、結(jié)構(gòu)大廈中心的電梯井則采用剪力墻核心筒，通過橫向的鋼梁與外圍鋼管混凝土柱相連，共同形成大廈的主骨架。二、結(jié)構(gòu)振動即使沒有外界的干擾，每個彈性體都會有一個振動的頻率，是其自身固有的屬性，稱為自振頻率。物體的每一次往返運動，稱為一次自振周期。如下面小球完成一次自振周期的時間約為1秒。小球的自振周期二、結(jié)構(gòu)彈性體根據(jù)其自身屬性的不同，兩兩之間的周期往往并不一致。我們現(xiàn)在將多個小球用不同長度的繩掛起來，可以發(fā)現(xiàn)繩子越長的小球，完成一次自振周期的用時越長。繩子越長，自振周期越大二、結(jié)構(gòu)建筑物也不例外。隨著高度的增加，建筑物擺動時的自振周期也會變得越來越大。對于高度超過300m的賽格大廈而言，其往返擺動一次的周期為7~10秒。建筑物的自振周期隨著高度增加二、結(jié)構(gòu)在物體振動時，以相近的頻率施加外力，那物體的振動將越來越大，稱為共振。大家在玩秋千時，如果推拉節(jié)奏適當，會發(fā)現(xiàn)即使不怎么用力，也可以令到秋千蕩得越來越高。秋千與頻率的關系三、觀點——地震說在世界歷次地震中，確實有建筑物在地震波的作用下產(chǎn)生共振，并受到了比預想大的損害。然而，綜合事件發(fā)生后的多條線索，賽格大廈因為地震而晃動的可能性很低。1.事發(fā)當天，深圳市各地震監(jiān)測臺并未監(jiān)測到有地震發(fā)生。此條已被深圳官方所證實。并未監(jiān)測到有地震發(fā)生三、觀點——地震說2.除了賽格大廈，其他建筑并沒有受到晃動的報告。地震是一視同仁的，并不會單獨選擇某棟建筑物進行破壞。同時，賽格大廈周邊的地面亦未見有明顯損害。地面未見開裂情況三、觀點——地震說3.大廈發(fā)現(xiàn)晃動的當事人稱與地震的晃動感覺不一樣。無論如何，地震說并不成立。三、觀點——風振說除了地震能令建筑物晃動之外，風也可以，尤其是對于超高層建筑。大家也許會說，當天在現(xiàn)場似乎也沒感到風有多大啊，相反地，天氣還有點悶熱。但是，在地面上的感受并不能代替整棟大樓。風對大廈的影響不可忽視三、觀點——風振說因為風速并不是恒定值，而是隨著高度的增加，逐漸變大。隨著高度增加，風速逐漸變大三、觀點——風振說風速變大后，建筑物表面受到的風壓也會相應變大。建筑物表面受到風壓后，會出現(xiàn)壓力差，分別對其產(chǎn)生壓力和吸力，并令建筑物出現(xiàn)搖動。風的作用引起壓力與吸力三、觀點——風振說建筑物的高度越大，受到風的影響將越明顯。因此，超高層建筑物都要進行詳細的抗風設計，盡可能降低風力對建筑物的影響。一是從建筑物的平面外形入手，改變風力吹向建筑物時的作用軌跡。賽格大廈正是用了下圖中的削角化方式進行處理，將建筑物外形從矩形變?yōu)榱税诉呅巍Ｙ惛翊髲B采用了

削角化處理三、觀點——風振說二是改變建筑物的豎向外形，將令建筑物從下至上逐漸縮減體積。高度超過800m的哈里發(fā)塔是其中的典型。在建筑物進行抗風計算時，為了便于分析，我們一般將風力等效為恒定的外力加載在建筑物外表面。然而，現(xiàn)實中卻很少出現(xiàn)穩(wěn)定的風，更多遭遇的是時大時小的陣風。三、觀點——風振說如果陣風風力變化的周期與建筑物的自振周期相接近，就很可能會引起上述的共振現(xiàn)象，令到建筑物擺動的幅度變大。陣風可引起建筑物的共振三、觀點——風振說陣風與建筑物的相互作用非常復雜，如果想進一步分析兩者之間的關系，一般要建立建筑物模型，進行風洞試驗，模擬建筑物現(xiàn)實中遭遇陣風的反應。賽格大廈建于20年前。在當時，全中國也沒有多少個風洞試驗室，更遑論廣東省內(nèi)。除了少數(shù)一些標志性的建筑物進行了試驗之外，并不是每一座建筑物都有條件做。根據(jù)天氣預報，5月18日深圳華強北無降雨，伴有陣風，最大陣風為5級。三、觀點——風振說如果陣風的作用周期與賽格大廈的自振周期（7~10秒）相接近，是有可能引起大廈出現(xiàn)明顯晃動的。三、觀點——礦機說