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

建筑施工技術(shù)ConstructionTechnologyofCivilEngineering案例：深圳華強(qiáng)北賽格大廈晃動(dòng)一、起始5月18日中午時(shí)段，位于深圳市福田區(qū)華強(qiáng)北街道的賽格大廈出現(xiàn)搖晃，賽格大廈有70多層高，當(dāng)日正值工作日，所幸當(dāng)日大樓內(nèi)部人員全部安全撤離。下午3點(diǎn)深圳市應(yīng)急管理局發(fā)文表示，經(jīng)查看并分析全市各地震檢測(cè)臺(tái)站數(shù)據(jù)，并未發(fā)生地震。賽格大廈搖晃原因相關(guān)部門正在調(diào)查。5月18日中午，仍在午休的人們察覺(jué)到了異常。很多人感到賽格大廈正在晃動(dòng)，甚至茶壺里的水也不平靜。一、起始來(lái)不及反應(yīng)，眾人立即往樓下撤離。當(dāng)時(shí)大樓電梯已經(jīng)停運(yùn)，不少人只能從樓梯間急匆匆地往下跑。不知道是因?yàn)榕臄z者緊張抑或確有其事，抬頭望向大樓，只見(jiàn)大樓在藍(lán)天微風(fēng)中微微擺動(dòng)。不久后，深圳官方也證實(shí)了事件的發(fā)生。一、起始雖然大廈僅僅晃動(dòng)了幾分鐘，但在事件發(fā)生2小時(shí)后，仍有不少市民聚集在大廈的附近觀察。一時(shí)間，大廈晃動(dòng)的原因眾說(shuō)紛紜。二、結(jié)構(gòu)對(duì)于大樓為何晃動(dòng)的觀點(diǎn)主要分為三個(gè)：地震說(shuō)，風(fēng)振說(shuō)以及礦機(jī)說(shuō)。以下我們從大樓的結(jié)構(gòu)說(shuō)起，分別對(duì)三個(gè)觀點(diǎn)成立的可能性進(jìn)行分析。華強(qiáng)北賽格大廈竣工于21世紀(jì)之初，高度超過(guò)300m（地上72層），至今已有超過(guò)20年的歷史。即使放在今天，它仍然是一座無(wú)法被忽視的超高層建筑。在當(dāng)年，它更是以革新性的鋼管混凝土柱體系，成為當(dāng)時(shí)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(shí)，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(guò)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(dòng)即使沒(méi)有外界的干擾，每個(gè)彈性體都會(huì)有一個(gè)振動(dòng)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(yùn)動(dòng)，稱為一次自振周期。如下面小球完成一次自振周期的時(shí)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(gè)小球用不同長(zhǎng)度的繩掛起來(lái)，可以發(fā)現(xiàn)繩子越長(zhǎng)的小球，完成一次自振周期的用時(shí)越長(zhǎng)。繩子越長(zhǎng)，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(dòng)時(shí)的自振周期也會(huì)變得越來(lái)越大。對(duì)于高度超過(guò)300m的賽格大廈而言，其往返擺動(dòng)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(dòng)時(shí)，以相近的頻率施加外力，那物體的振動(dòng)將越來(lái)越大，稱為共振。大家在玩秋千時(shí)，如果推拉節(jié)奏適當(dāng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)即使不怎么用力，也可以令到秋千蕩得越來(lái)越高。秋千與頻率的關(guān)系三、觀點(diǎn)——地震說(shuō)在世界歷次地震中，確實(shí)有建筑物在地震波的作用下產(chǎn)生共振，并受到了比預(yù)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?yàn)榈卣鸲蝿?dòng)的可能性很低。1.事發(fā)當(dāng)天，深圳市各地震監(jiān)測(cè)臺(tái)并未監(jiān)測(cè)到有地震發(fā)生。此條已被深圳官方所證實(shí)。并未監(jiān)測(cè)到有地震發(fā)生三、觀點(diǎn)——地震說(shuō)2.除了賽格大廈，其他建筑并沒(méi)有受到晃動(dòng)的報(bào)告。地震是一視同仁的，并不會(huì)單獨(dú)選擇某棟建筑物進(jìn)行破壞。同時(shí)，賽格大廈周邊的地面亦未見(jiàn)有明顯損害。地面未見(jiàn)開(kāi)裂情況三、觀點(diǎn)——地震說(shuō)3.大廈發(fā)現(xiàn)晃動(dòng)的當(dāng)事人稱與地震的晃動(dòng)感覺(jué)不一樣。無(wú)論如何，地震說(shuō)并不成立。三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)除了地震能令建筑物晃動(dòng)之外，風(fēng)也可以，尤其是對(duì)于超高層建筑。大家也許會(huì)說(shuō)，當(dāng)天在現(xiàn)場(chǎng)似乎也沒(méi)感到風(fēng)有多大啊，相反地，天氣還有點(diǎn)悶熱。但是，在地面上的感受并不能代替整棟大樓。風(fēng)對(duì)大廈的影響不可忽視三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)因?yàn)轱L(fēng)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(fēng)速逐漸變大三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)風(fēng)速變大后，建筑物表面受到的風(fēng)壓也會(huì)相應(yīng)變大。建筑物表面受到風(fēng)壓后，會(huì)出現(xiàn)壓力差，分別對(duì)其產(chǎn)生壓力和吸力，并令建筑物出現(xiàn)搖動(dòng)。風(fēng)的作用引起壓力與吸力三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)建筑物的高度越大，受到風(fēng)的影響將越明顯。因此，超高層建筑物都要進(jìn)行詳細(xì)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，盡可能降低風(fēng)力對(duì)建筑物的影響。一是從建筑物的平面外形入手，改變風(fēng)力吹向建筑物時(shí)的作用軌跡。賽格大廈正是用了下圖中的削角化方式進(jìn)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(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)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(guò)800m的哈里發(fā)塔是其中的典型。在建筑物進(jìn)行抗風(fēng)計(jì)算時(shí)，為了便于分析，我們一般將風(fēng)力等效為恒定的外力加載在建筑物外表面。然而，現(xiàn)實(shí)中卻很少出現(xiàn)穩(wěn)定的風(fēng)，更多遭遇的是時(shí)大時(shí)小的陣風(fēng)。三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)如果陣風(fēng)風(fēng)力變化的周期與建筑物的自振周期相接近，就很可能會(huì)引起上述的共振現(xiàn)象，令到建筑物擺動(dòng)的幅度變大。陣風(fēng)可引起建筑物的共振三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)陣風(fēng)與建筑物的相互作用非常復(fù)雜，如果想進(jìn)一步分析兩者之間的關(guān)系，一般要建立建筑物模型，進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，模擬建筑物現(xiàn)實(shí)中遭遇陣風(fēng)的反應(yīng)。賽格大廈建于20年前。在當(dāng)時(shí)，全中國(guó)也沒(méi)有多少個(gè)風(fēng)洞試驗(yàn)室，更遑論廣東省內(nèi)。除了少數(shù)一些標(biāo)志性的建筑物進(jìn)行了試驗(yàn)之外，并不是每一座建筑物都有條件做。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，5月18日深圳華強(qiáng)北無(wú)降雨，伴有陣風(fēng)，最大陣風(fēng)為5級(jí)。三、觀點(diǎn)——風(fēng)振說(shuō)如果陣風(fēng)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(dòng)的。三、觀點(diǎn)——礦機(jī)說(shuō)