浅谈深圳赛格大厦的摇摆现象

34353㸚.JPG和虎门大桥一样,深圳赛格大厦突然之间的摆动,牵动着全国人民的心,一时之间,霸占了诸多媒体的头条。

时隔月余,终不见公布造成摆动的原因,以我拙见,引君一观,权当娱乐尔。

赛格大厦晃动截取.gif

楼群之中的赛格大厦,鹤立鸡群,独自高出周边其他楼群。赛格大厦独立摇摆,说明与地震无关,假设与地震有关,肯定是群楼乱晃而不是赛格独舞。也有朋友大言不惭讲说与地铁有关,肯定是地铁隧道挖空了地下空间,造成赛格大厦楼歪歪。总之,随着赛格大厦的摇摆,却也晃出来很多谣言… …

细思一下,赛格大厦的地下桩基础是与地壳岩层相连的,地壳不去,大厦不动,所以与地震无关。地铁开挖埋深一般在15米左右,即使地铁隧道发生坍塌事故,也不足以造成大厦的移动,所以,与地铁无关;换言之,群楼之中,唯独赛格晃一晃,说明与地震、地铁等地下因素无关。

赛格大厦,主楼高度355.8米,地下4层,地上75层,主楼1/3淹没在其他楼群之中,2/3独立于高空,与其他群楼相比,此2/3楼身迎风而立,是区别于其他楼群最大的特征。5月18日中午时段温度约30℃,南风3级;主楼的晃动,我个人高度怀疑与风有关。

既然怀疑与风有关,那就要观察一下主楼的形态,赛格大厦主楼为八面立柱,近似于圆形,楼顶两条避雷针等高,也是圆柱形。当时风速为3级,属于微风,每秒3.4~5.4米。避雷针1.JPG

请再次仔细观察赛格大厦摆动的视频,室内物品明显是水平摆动,说明大厦也是水平摆动的,而不是上下跳动,这与有些网站上的结论明显不符,另外,请仔细观察楼顶的避雷针,两条避雷针是相对摆动,形象一点:它们是靠近远离,再靠近再远离,如此反复,而不是共同向左、向右、向左、向右同向摆动。这一现象说明一点:两条避雷针处于共振状态,并且避雷针的摆动幅度明显大于主楼,进而说明另一点:避雷针是主楼摆动的源头。摆动.png

既然怀疑对象是避雷针,那么,空气以每秒4.5米左右的速度长时间不间断稳定的流经圆柱形避雷针,在避雷针侧边形成“漩涡脱落”现象,在避雷针下风区域形成著名的“冯.卡门涡街”,漩涡脱落致使圆形的避雷针侧边形成长时间有规律的压力交差变换,这该压力作用下,圆柱体左右摆动。该摆动是有固定频率的风振(风摆),当风振与避雷针的固有摆动频率相近或相等时,风振动力叠加在一起,形成具有较大动能的摆动。两条一模一样的避雷针,互相作用下,形成共振摆动,聚集动能,造成主楼主体随之摆动。正如视频所见,避雷针的摆动幅度大于主楼摆动,从而印证了上述推测。

卡门涡街.gif

既然怀疑是避雷针的摆动引起主楼摆动,那就针对避雷针寻找解决方法:

方法一、两条同粗细的避雷针,调整为一粗一细。这样调整的效果是:两条避雷针的固有震动频率各不相同,直径粗的避雷针固有震动频率较小,直径越小震动频率越高。如此调整,可避免两条避雷针之间产生共振现象,但是,这种方法不能避免两条避雷针各自的漩涡脱落现象。

方法1.JPG

方法二、调整原有两条等高避雷针的高度,使它们一高一矮,那么它们的固有振动频率就各不相同了,高的避雷针震动频率较低,矮的频率较高。这种方法,也可以避免产生共振现象。该方法与方法一成本相近,另外,都不能避免两条避雷针各自的漩涡脱落现象。

方法2.JPG

方法三、调整避雷针的外形为尖头锥体,自尖部至底部,直径均匀变化或非线性变化,锥体各个部位的断面各不相同,流体经过锥体的侧边,不产生漩涡脱落现象,更不会产生两个锥体的共振现象;

方法3.JPG

方法四、在两条避雷针之间,增加联系杆,通过联系杆的作用,可以干扰两条避雷针之间的震动频率,从而避免产生共振现象;例如一条震动的琴弦,用手一按就不响了。联系杆相当于按地琴弦上的手。

方法4.JPG

方法五、在原有的避雷针上,设备若干孔洞,通过孔洞的风可以干扰漩涡的形成和打乱漩涡的频率,从而避免产生涡震现象;

方法5.JPG

方法六、调整避雷针的外形为波纹形,它的直径为反复渐变的,这样的外形,当风吹过进,可避免产生漩涡脱落现象。波纹形的避雷针,制造成本较高。

方法6.JPG

方法七、采用仿生外形,在原有圆柱形“枝干”基础上,增加若干枝条,非对称的錯落有致的枝条,可干扰圆柱形避雷针周边形成规律的漩涡脱落现象。

方法7.JPG

方法八、在原有圆柱形避雷针外侧增加扰流板,或者使用多棱断面的柱体,经改造的外形,可避免形成规律的漩涡脱落现象;

方法8 .JPG方法8.JPG

之前的讨论,在专家们正式出台结论之前,仅供参考,不作数的。另外,我们一直围绕避雷针作为主要嫌疑人进行的,那么,除了避雷针以外,圆柱形结构在流体中易产生漩涡脱落现象,主楼自身近似于圆柱的特征,也可能是形成晃动的原因。相应的,为避免主楼产生漩涡脱落现象,方法大概有以下几种:

第一、主楼体设置镂空通风孔;在较高楼层,错乱的选择几个楼层,在不同方向上的楼体中间,制造贯通风道,利用穿堂风干扰楼体外侧的气流,从而避免漩涡有规律的变化;此方法要牺牲一些楼内经营面积。

主楼1.JPG

第二、主楼体外侧设置导流通道:在较高的楼层,错乱的选择几个楼层,在不同方向上的楼体外侧,拆除部分楼层间的结构,形成楼体外侧的风道。相当于改变了圆柱形楼体局部的直径,当风吹过直径不均匀的楼体,不会形成稳定的涡脱现象。此方法也要牺牲一些楼内经营面积。

主楼2.JPG

第三、主楼体外侧设置扰流结构:在高楼层楼体外侧错乱的选择位置安装大小不一的扰流板,当风吹过楼侧,受到扰流板的干扰,不会形成稳定的涡脱现象。不方法不必占用楼内经营面积,但会改变楼体外观,扰流板的风噪可能较大。

主楼3.JPG

第四、安装顶楼稳定器,这也是很多超高层建筑普遍采用的抵御地震和风振的方法;

浅谈深圳赛格大厦的摇摆现象
2286人学习 查看文章
2022-01-25 同步
未登录
4条评论
何贻海
有志者,事竟成!
2年前
厉害啦
回复
大帅巡山
大帅巡山
2年前
学习了
回复
郑先生
学无止境
2年前
学习了
回复
王鑫敏
善学者善进
2年前
朋友们在CREO仿真方面,如有问题,可以**联系,186 0301 2783,也可以在我发布的帖子内找到教程,或者在https://creoer.taobao.com/网站找到线索。
回复
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈