深圳赛格大厦晃动原因查明:桅杆风致涡激共振 专家建议拆除桅杆
今年5月,深圳赛格广场大厦连续几日出现晃动,最终于5月21日封楼,事件引发广泛关注。两个月后,官方于7月15日公布大厦晃动原因:桅杆风致涡激共振。专家认定结构安全,建议拆除桅杆解决大厦有感振动问题。
桅杆风致涡激共振是引发晃动主要外因
据《深圳特区报》报道,专家组通过技术调查、环境和设备运行调查与测试,排除了地铁运行、周边工程施工或爆破、空调机组运行等影响因素。通过对风致振动与结构累积损伤的重点分析,专家组认为,桅杆风致涡激共振和大厦及桅杆动力特性改变的耦合,造成了赛格广场大厦的有感振动。
一是对桅杆开展专项动力性能测试和分析。采用了多普勒激光测振、振动视频图像识别等技术手段。结果表明:桅杆在5月18日-20日发生了21次频率为2.12Hz反相位从静止开始的非对称风致涡激共振。
二是对大厦开展持续的动力性能监测和分析。从大厦地下室到顶层桅杆进行了加速度等实时监测,实测了振动形态、频率、阻尼比等各项动力参数,得出了前20阶的各种振动条件下的主要振动模态。结果表明:5月18日至20日大厦发生的有感振动为高阶弯扭组合模态,与桅杆振动频率同为2.12Hz。
三是激振测试验证了桅杆的振动可以带动大厦振动。对桅杆和大厦开展了不同位置、不同方向、不同频率共26个工况、63组的激振测试。
结果表明:在2.12Hz频率下,桅杆的第四阶非对称振动可以带动大厦发生高阶弯扭组合振动。
综上,在稳态且持续一定时间的特定风场条件下,大厦桅杆产生频率为2.12Hz的第四阶反向位非对称涡激共振,激发了大厦主体结构频率同为2.12Hz的高阶弯扭组合模态,进而引起大厦主体结构有感振动。
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此外,大厦及桅杆动力特性的改变是引发大厦20余年后才发生有感振动的主要内因。大厦建成20多年后,局部楼层压型钢板组合楼板及桅杆连接点等累积损伤使结构频率、阻尼比等动力特性发生了改变,桅杆和大厦主体结构具有2.12Hz的共同振动频率,形成共振的必要条件。但上述局部累积损伤只是对结构动力特性产生影响,不影响主体结构安全。
专家建议拆除桅杆解决晃动问题
针对将如何解决晃动问题,专家组认为,拆除桅杆可以有效解决大厦有感振动问题,桅杆原有的防雷、航标功能可在桅杆拆除后在楼顶重新布设。
深圳市住建局负责人回应称,该局组织制定的桅杆拆除施工方案经过了三重把关:一是原设计单位就拆除施工对主体结构安全的影响进行了复核;二是根据广东省建筑科学研究院对施工方案提供的咨询意见,进一步完善拆除方案;三是拆除方案通过由住建部、省住建厅推荐的专家以及深圳市知名专家组成的专家组论证。
拆除工程将于近期择机实施,并同步开展损伤修复工程,有效工期约32天。如受暴雨、台风、高温等极端天气影响,将适时停止施工作业,工期顺延。
至于大厦商户如何安置,福田区政府负责人介绍,将继续为商户提供临时经营场所,有临时经营需求的商户可向赛格广场大厦管理处提出申请。桅杆拆除工程和累积损伤修复工程完成后,将组织商户租户回迁,尽快恢复大厦常态化经营。