原標(biāo)題：實(shí)地探訪“濟(jì)南第一高”，揭秘摩天大樓的穩(wěn)定神器

來(lái)源：大眾網(wǎng)

大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾?沈童 劉琛 濟(jì)南報(bào)道

5月18日下午，深圳華強(qiáng)北的79層地標(biāo)大廈——賽格大廈突發(fā)樓體搖晃，引發(fā)了關(guān)于超高層建筑安全性和穩(wěn)定性等相關(guān)問(wèn)題的熱議。5月19日，大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾呔痛瞬稍L了相關(guān)人士。

賽格大廈

賽格大廈發(fā)生震顫引發(fā)關(guān)注 調(diào)查認(rèn)為多種因素耦合

公開(kāi)資料顯示，1999年建成完工的賽格大廈是我國(guó)較早的一批超高層建筑，高355.8米，總建筑層79層，地上75層，地下4層，總建筑面積達(dá)17萬(wàn)平方米，是深圳華強(qiáng)北的地標(biāo)性建筑。

此事件發(fā)生后，相關(guān)單位、科研機(jī)構(gòu)專家形成了賽格廣場(chǎng)大廈振動(dòng)的初步調(diào)查結(jié)果。經(jīng)廣東省市專家研判，初步認(rèn)為：一是深圳賽格大廈系上下震顫而不是左右擺動(dòng)；二是造成震顫的原因是多種因素耦合，主要是風(fēng)的影響，還有地鐵運(yùn)行（兩條地鐵從樓下經(jīng)過(guò)）和溫度的影響（近兩天氣溫升高，溫差達(dá)8度，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)影響大）；三是經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)踏勘和會(huì)商研判，賽格大廈主體結(jié)構(gòu)是安全的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，各種附屬設(shè)施完好。上述調(diào)查結(jié)果是初步結(jié)論，具體原因仍待專家組進(jìn)一步勘測(cè)。

此外，有業(yè)內(nèi)人士根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做了幾方面推測(cè)：首先是風(fēng)振效應(yīng)，所謂“風(fēng)振效應(yīng)”就是高層建筑和高聳構(gòu)筑物在風(fēng)的作用下產(chǎn)生一種漩渦而形成的脈動(dòng)效應(yīng)；其次，是地基土壓改變或低頻振動(dòng)，即樓底有三條地鐵線路交匯，地鐵會(huì)帶來(lái)低頻振動(dòng)，地鐵的震動(dòng)剛好達(dá)到了建筑的固有頻率，然后就晃悠起來(lái)了；第三則是阻尼器達(dá)到位移極限，一般來(lái)說(shuō)，在正常的風(fēng)壓狀態(tài)下，距地面高度為10米處，如風(fēng)速為5米/秒，那么在90米的高空，風(fēng)速可達(dá)到15米/秒。若高達(dá)300-400米，風(fēng)力將更加強(qiáng)大，即風(fēng)速達(dá)到30米/秒以上時(shí)，摩天大樓會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)。要確保安全，還必須考慮居住上的舒適性，在遇較大風(fēng)力或地震時(shí)能減小建筑物的搖晃。因此，被譽(yù)為“定樓神球”的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器廣泛應(yīng)用開(kāi)來(lái)。但是阻尼器振子位移有極限，如果在某一方向超過(guò)極限，則特定方向沿線的振動(dòng)衰減效果變差。

“定樓神球”的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器有何作用？所有摩天大樓上都有嗎？

綠地集團(tuán)山東區(qū)域管理總部技術(shù)研發(fā)部總監(jiān)助理吳巍向記者大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾呓榻B，能夠造成超高層建筑移動(dòng)主要來(lái)自地震荷載和風(fēng)荷載兩方面原因。

但事實(shí)上，就目前國(guó)內(nèi)的超高層建筑來(lái)說(shuō)，基本能夠抵御的風(fēng)力大概在13級(jí)左右，也就是說(shuō)，一般風(fēng)力對(duì)于超高層建筑的主樓影響微乎其微。吳巍告訴大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾撸骸爸源箫L(fēng)不會(huì)對(duì)建筑造成毀滅性破壞，是因?yàn)槌邔咏ㄖ话銜?huì)經(jīng)過(guò)地震振動(dòng)臺(tái)和風(fēng)洞試驗(yàn)，模擬地震和風(fēng)的作用，在后期設(shè)計(jì)大樓時(shí)也會(huì)設(shè)有幾道防線。”

“以濟(jì)南目前的第一高樓——濟(jì)南綠地普利中心為例，吳巍表示，雖然該建筑沒(méi)有安裝調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，但其本身就具備兩道防線，同時(shí)設(shè)計(jì)又增加了很多加強(qiáng)措施。因此，基本可以保證50年一遇的大風(fēng)沒(méi)有任何問(wèn)題，百年一遇的大風(fēng)可能會(huì)有短暫不適，但安全沒(méi)有問(wèn)題。

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器

而對(duì)于上文所提到的阻尼器問(wèn)題，吳巍表示：“在一些比較老的超高層建筑上，確實(shí)會(huì)增加調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，如臺(tái)北101大廈。通俗講，就是在建筑上增加一些質(zhì)量非常高的、或非常大的圓球，通過(guò)空間晃動(dòng)將能量消減掉。但目前，就山東地區(qū)而言，超高層建筑靠自身的抗力能夠解決這個(gè)問(wèn)題。而臺(tái)灣、深圳等南方地區(qū)由于地震、臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)頻發(fā)，可能需要在建筑物上增加一些額外的措施。”

此外，對(duì)于深圳賽格大廈晃動(dòng)問(wèn)題，吳巍認(rèn)為也可能是存在共振原因。

“濟(jì)南第一高”如何保持穩(wěn)定性？

在山東省濟(jì)南市普利街、順河?xùn)|街與共青團(tuán)路三角交匯處的濟(jì)南綠地普利中心（以下簡(jiǎn)稱“濟(jì)南綠地中心”），總高度303米，封頂時(shí)是山東省第一高樓，同時(shí)也是山東省第一座封頂?shù)?00米以上建筑，2015年投入使用。

（濟(jì)南綠地中心 ）

據(jù)吳巍介紹，綠地中心整體呈現(xiàn)三角結(jié)構(gòu)，主塔樓結(jié)構(gòu)為鋼混組合框筒結(jié)構(gòu)體系，核心筒為混凝土結(jié)構(gòu)，外框柱為鋼管填充混凝土柱，框架和樓面梁均為鋼結(jié)構(gòu)，樓面采用壓鋼型鋼板樓面；核心筒結(jié)構(gòu)平面形狀是六邊形，在六個(gè)轉(zhuǎn)角處埋置有勁性鋼骨柱，分別和外伸鋼梁及外框架柱剛接。“如此一來(lái)，當(dāng)遇到大風(fēng)天氣時(shí)，該建筑就形成了兩層防線，一個(gè)中間的核心筒減力墻結(jié)構(gòu)，另一個(gè)則是六根鋼管混凝土柱。假如內(nèi)部減力墻發(fā)生一些破壞，那么外部的第二道防線也能夠抵抗住外力的影響?！?/p>

綠地中心建筑設(shè)計(jì)具備兩道防線

關(guān)于此類超高層建筑的性能化設(shè)計(jì)方面，吳巍表示：“一般情況下，綠地中心能夠抵抗13級(jí)大風(fēng)和9級(jí)以下地震，可以做到一般情況建筑完好無(wú)損，特殊重大自然災(zāi)害（如地震、颶風(fēng)等）可以做到輕度損壞，但不影響人員疏散，建筑本身修復(fù)后經(jīng)檢測(cè)鑒定合格后可繼續(xù)使用?！?/p>

那么，在施工過(guò)程當(dāng)中，如保證超高層建筑的質(zhì)量安全？吳巍告訴大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾撸骸按祟惛邔咏ㄖ谑┕て陂g會(huì)放置臨時(shí)支撐以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；同時(shí)，增加健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就像平時(shí)我們的體檢或者在做心電圖時(shí)，在人體身上戴的檢測(cè)芯片一樣，建筑物有任何細(xì)微的變動(dòng)，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行報(bào)警?！?/p>

濟(jì)南在建CBD項(xiàng)目層高將超400米，如何做到安全、穩(wěn)定？

此外，記者還關(guān)注到，濟(jì)南在建的位于CBD核心區(qū)的山東國(guó)際金融中心(IFC)同樣是綠地集團(tuán)的承建項(xiàng)目。建成后，它將成為山東首座超過(guò)400米的超高層建筑，也將取代綠地中心成為“濟(jì)南第一高”。那么，該項(xiàng)目的安全性、穩(wěn)定性又如何呢？

山東國(guó)際金融中心效果圖

吳巍告訴大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾?，山東國(guó)際金融中心經(jīng)過(guò)地震振動(dòng)臺(tái)和風(fēng)洞試驗(yàn)，在模擬各種不利情況，取最不利工況下進(jìn)行設(shè)計(jì)，建筑安全性和穩(wěn)定性均滿足要求，同時(shí)建筑的舒適性在業(yè)內(nèi)也是領(lǐng)先水平。

根據(jù)國(guó)家規(guī)范要求，房屋高度不小于150米的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足風(fēng)振舒適度要求。在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)之下，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向震動(dòng)最大加速度計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)0.25m/s2。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向震動(dòng)最大加速度可按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。

據(jù)吳巍介紹，山東國(guó)際金融中心（IFC）主塔樓主體結(jié)構(gòu)采用核心筒鋼板墻加鋼筋混凝土施工，外框柱采用十字鋼柱加鋼筋混凝土施工，主體剛度滿足設(shè)計(jì)要求，有效抵御風(fēng)荷載；主塔樓前期方案設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)控制滿足計(jì)算要求，且外立面較多布置切角里面造型及高層退臺(tái)處理，從而可以更好地分擔(dān)抵御風(fēng)荷載；此外，山東國(guó)際金融中心主塔樓的頂點(diǎn)風(fēng)振加速度限值及風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果均滿足要求。

超高層大樓搖晃，是質(zhì)量問(wèn)題還是正常想象？

值得一提的是，現(xiàn)如今，高層建筑不僅僅限于商業(yè)樓體，不少住宅項(xiàng)目也被設(shè)計(jì)成超高層建筑。因此，有不少網(wǎng)友提出疑問(wèn)，對(duì)于高層建筑晃動(dòng)現(xiàn)象，如何分辨是建筑物真的存在問(wèn)質(zhì)量問(wèn)題，還是風(fēng)大引起的正常晃動(dòng)呢？

網(wǎng)友提出疑問(wèn)：如何分辨是建筑質(zhì)量問(wèn)題還是正?，F(xiàn)象

吳巍介紹道：“在建筑行業(yè)規(guī)范當(dāng)中，最低底線是保證質(zhì)量安全，因此大部分建筑的質(zhì)量安全是有保障的，一般要求建筑物結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向震動(dòng)最大加速度計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)0.25m/s2。但人是非常敏感的，如果加速度達(dá)到0.1m/s2～0.15m/s2，人就會(huì)感覺(jué)到不適，因此在設(shè)計(jì)建筑時(shí)還要考慮到人的舒適度的問(wèn)題。如此一來(lái)，對(duì)建筑又額外的增加了滿足人們對(duì)于舒適度的要求?！?/p>

[責(zé)任編輯：楊凡、崔中連]

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