原標題：實地探訪“濟南第一高”，揭秘摩天大樓的穩(wěn)定神器

來源：大眾網(wǎng)

大眾網(wǎng)·海報新聞記者 沈童 劉琛 濟南報道

5月18日下午，深圳華強北的79層地標大廈——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)問題的熱議。5月19日，大眾網(wǎng)·海報新聞記者就此采訪了相關(guān)人士。

賽格大廈

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

公開資料顯示，1999年建成完工的賽格大廈是我國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17萬平方米，是深圳華強北的地標性建筑。

此事件發(fā)生后，相關(guān)單位、科研機構(gòu)專家形成了賽格廣場大廈振動的初步調(diào)查結(jié)果。經(jīng)廣東省市專家研判，初步認為：一是深圳賽格大廈系上下震顫而不是左右擺動；二是造成震顫的原因是多種因素耦合，主要是風(fēng)的影響，還有地鐵運行（兩條地鐵從樓下經(jīng)過）和溫度的影響（近兩天氣溫升高，溫差達8度，對鋼結(jié)構(gòu)影響大）；三是經(jīng)專家現(xiàn)場踏勘和會商研判，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一步勘測。

此外，有業(yè)內(nèi)人士根據(jù)現(xiàn)場情況做了幾方面推測：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效應(yīng)；其次，是地基土壓改變或低頻振動，即樓底有三條地鐵線路交匯，地鐵會帶來低頻振動，地鐵的震動剛好達到了建筑的固有頻率，然后就晃悠起來了；第三則是阻尼器達到位移極限，一般來說，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)速可達到15米/秒。若高達300-400米，風(fēng)力將更加強大，即風(fēng)速達到30米/秒以上時，摩天大樓會產(chǎn)生晃動。要確保安全，還必須考慮居住上的舒適性，在遇較大風(fēng)力或地震時能減小建筑物的搖晃。因此，被譽為“定樓神球”的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器廣泛應(yīng)用開來。但是阻尼器振子位移有極限，如果在某一方向超過極限，則特定方向沿線的振動衰減效果變差。

“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)·海報新聞記者介紹，能夠造成超高層建筑移動主要來自地震荷載和風(fēng)荷載兩方面原因。

但事實上，就目前國內(nèi)的超高層建筑來說，基本能夠抵御的風(fēng)力大概在13級左右，也就是說，一般風(fēng)力對于超高層建筑的主樓影響微乎其微。吳巍告訴大眾網(wǎng)·海報新聞記者：“之所以大風(fēng)不會對建筑造成毀滅性破壞，是因為超高層建筑一般會經(jīng)過地震振動臺和風(fēng)洞試驗，模擬地震和風(fēng)的作用，在后期設(shè)計大樓時也會設(shè)有幾道防線。”

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

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器

而對于上文所提到的阻尼器問題，吳巍表示：“在一些比較老的超高層建筑上，確實會增加調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，如臺北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，通過空間晃動將能量消減掉。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問題。而臺灣、深圳等南方地區(qū)由于地震、臺風(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，對于深圳賽格大廈晃動問題，吳巍認為也可能是存在共振原因。

“濟南第一高”如何保持穩(wěn)定性？

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

（濟南綠地中心 ）

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，當遇到大風(fēng)天氣時，該建筑就形成了兩層防線，一個中間的核心筒減力墻結(jié)構(gòu)，另一個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。”

綠地中心建筑設(shè)計具備兩道防線

關(guān)于此類超高層建筑的性能化設(shè)計方面，吳巍表示：“一般情況下，綠地中心能夠抵抗13級大風(fēng)和9級以下地震，可以做到一般情況建筑完好無損，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)檢測鑒定合格后可繼續(xù)使用。”

那么，在施工過程當中，如保證超高層建筑的質(zhì)量安全？吳巍告訴大眾網(wǎng)·海報新聞記者：“此類高層建筑在施工期間會放置臨時支撐以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；同時，增加健康監(jiān)測系統(tǒng)，就像平時我們的體檢或者在做心電圖時，在人體身上戴的檢測芯片一樣，建筑物有任何細微的變動，系統(tǒng)就會進行報警。”

濟南在建CBD項目層高將超400米，如何做到安全、穩(wěn)定？

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

山東國際金融中心效果圖

吳巍告訴大眾網(wǎng)·海報新聞記者，山東國際金融中心經(jīng)過地震振動臺和風(fēng)洞試驗，在模擬各種不利情況，取最不利工況下進行設(shè)計，建筑安全性和穩(wěn)定性均滿足要求，同時建筑的舒適性在業(yè)內(nèi)也是領(lǐng)先水平。

根據(jù)國家規(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)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載標準之下，結(jié)構(gòu)頂點的順風(fēng)向和橫風(fēng)向震動最大加速度計算值不應(yīng)超過0.25m/s2。結(jié)構(gòu)頂點的順風(fēng)向和橫風(fēng)向震動最大加速度可按照現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定計算。

據(jù)吳巍介紹，山東國際金融中心（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)計要求，有效抵御風(fēng)荷載；主塔樓前期方案設(shè)計和實時控制滿足計算要求，且外立面較多布置切角里面造型及高層退臺處理，從而可以更好地分擔抵御風(fēng)荷載；此外，山東國際金融中心主塔樓的頂點風(fēng)振加速度限值及風(fēng)洞試驗結(jié)果均滿足要求。

超高層大樓搖晃，是質(zhì)量問題還是正常想象？

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

網(wǎng)友提出疑問：如何分辨是建筑質(zhì)量問題還是正常現(xiàn)象

吳巍介紹道：“在建筑行業(yè)規(guī)范當中，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)頂點的順風(fēng)向和橫風(fēng)向震動最大加速度計算值不應(yīng)超過0.25m/s2。但人是非常敏感的，如果加速度達到0.1m/s2～0.15m/s2，人就會感覺到不適，因此在設(shè)計建筑時還要考慮到人的舒適度的問題。如此一來，對建筑又額外的增加了滿足人們對于舒適度的要求。”

[責任編輯：楊凡、崔中連]

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