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2021年5月18日,赛格大厦因发生摇晃封闭;2021年5月19日,赛格大厦在一点半到两点之间,又发生了晃动。这几天,全球关注度最高的建筑,可能就是它了!
深圳赛格大厦是深圳市跨世纪的标志性建筑,总高345.8米,总建筑层79层,地上 75层,地下4层,总建筑面积达17万平方米。它是深圳第三高楼,也是世界最高的钢管混凝土架构优秀设计工程之一。
通过目测,大厦未出现倾斜^o^
经来自相关机构的专家研判,初步认为:深圳赛格大厦系上下震颤,而不是左右摆动,报告说,“鉴于该大厦未安装阻尼器(词条“阻尼器”由行业大百科提供),专家建议:下一步可以考虑为大厦安装阻尼器,以提高防风防震能力和舒适度。
阻尼器是高层建筑(词条“高层建筑”由行业大百科提供)应对地震,吸收震波的一种装置,由吊装在楼体中上部一个几百吨重的大铁球,通过传动装置经由弹簧,液压装置吸收楼体的振动,达到抗震的目的。
这是个简易阻尼器演示。同时晃动大楼模型,左边的没有水阻尼器,右边放有水阻尼器,明显右边的晃动小,且很快停止摇动。
一但建筑物因强风产生的摇晃,可以通过传感器传至风阻尼器,此时风阻尼器的驱动装置,会控制配重物的动作,进而降低建筑物的摇晃程度。通过引入风阻尼器,将能使强风时加在建筑物上的加速度(重力),降低40%左右。另外,风阻尼器也可以降低强震对建筑物,尤其是建筑物顶部的冲击。
同上,一个装水,一个没盛水,盛水的很快恢复原位。
阻尼器工作原理
在正常的风压状态下,距地面高度为10米处,如风速为5米/秒,那么在90米的高空风速可达到15米/秒。
若高达300-400米,风力将更加强大,即风速达到30米/秒以上时,摩天大楼会产生晃动。
根据我国相关的设计标准,超高层建筑应具有抵抗40米/秒以上风速的能力(12级以上台风标准),这对高楼的设计、建造以及施工材料等方面,都提出了很高的要求。
超高层(词条“超高层”由行业大百科提供)建筑抵抗风荷载的主要措施
(1)更强的结构。
(2)风阻尼器。
(3)减小风阻的建筑外形设计。
为了控制楼体在强风中的摆动幅度,使用风阻尼器就成为超高层建筑设计师最常用的方法。
不过,这次赛格大厦在风里的摇动,被很多人认为不安全,结构不牢固,实际上来自福田区专业机构和专家的检测表明,大厦结构并没问题。
全世界超过300米的超高楼,一共110座,其中,中国就占了57%,为什么目前就只听说“赛格广场”会在风中摇摆呢?别的更高的大楼没传出过类似的事件呢?原来每座高楼都吃了一颗“定风丸”,它就是被誉为"定楼神球"的调谐质量阻尼。
当今超高层建筑,多数都装有大型阻尼器,这是台北101大厦阻尼器。
在中国,第一个安装风阻尼器是台北的101大厦,台北的101大楼是在88-92楼层,挂置一个重达680公吨的巨大钢球,利用摆动来减缓建筑物的晃幅。
中国台湾的101大厦,高度508米,2015年8月8日,台风"苏迪罗"带来强风暴雨,台北101大楼内的防震阻尼器摆动幅度达100厘米,摆动幅度创史上最大;整个大楼摆动幅度也超过105厘米,不过,仍旧在安全范围之内。
位于中国上海陆沙嘴的上海中心大厦,它可抗台风15级,漂移超过1米幅度仍旧安全,该大厦总楼层达到121层,高度632米。
这是上海中心大厦“定楼神器”,也是世界上首创第一个引入电磁原理的阻尼器,“慧眼”造型让人耳目一新,阻尼器上部艺术装置高达30m。
整个阻尼器是一个重达1000吨的“超级巨无霸”,它由吊索、质量块、阻尼系统和主体结构保护系统四个部分组成,是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块。质量块和吊索构成一个巨型复摆,它与主体结构的共振,能消减大楼晃动。
另一座位于上海陆家嘴超高层——上海环球金融中心,在90层安装了2台风阻尼器,就是下面这个。

上海环球金融中心:两个重达150吨、长宽各有9m的“大家伙”
这组风阻尼器是两个重达150吨、长宽各有9m的“大家伙”。外部是3层蓝色的钢质框架,中间桔红色的是用钢索悬吊的重100多吨的配重物。

这个配重物,是与环球金融中心本身自振频率相一致的振动体,在配重物的下面安装了驱动装置。
通电后,一旦建筑物因强风产生的摇晃,可以通过传感器传至风阻尼器,此时风阻尼器的驱动装置,会控制配重物的动作,进而降低建筑物的摇晃程度。
和赛格广场同在一个城市的——深圳平安中心,在113层设有2个阻尼器减震装置,每个重约500吨,造价达3500万元,可以抵消30%的位移。

深圳平安中心:每个重约500吨,造价达3500万元
结合主体结构基础形式以及阻尼器,平安中心主楼抗震设防烈度为8度,结构抗震等级特一级,可以抵抗100年一遇的风荷载。
深圳京基100大厦 :两个300吨铅块阻尼器

为了控制京基100大厦楼体在风中的摆幅,设计者在大楼91层设计安放了两个巨大的铅块阻尼器,每个重300吨,是上海环球金融中心风阻尼器重量的两倍。
不过,阻尼器不一定都是一坨一坨的。比如说,小蛮腰,连阻尼器都那么妖娆。
广州塔(小蛮腰) :居然是水

男人是泥做的,女人是水做的。小蛮腰的阻尼器,也是水做的。


在小蛮腰的109、110层,以消防水箱作为阻尼器的减振控制系统,在地震或强风情况下,塔身摇摆超出正常范围时即触发系统。
最后,必须说,并不是所有的高楼都需要阻尼器,比如说广州IFC,根本就木有!
广州国际金融中心(广州IFC,西塔):不好意思,我没有

广州IFC抗侧力结构,采用钢管混凝土柱斜交网格外筒+钢筋混凝土内筒的筒中筒体系。
69层以上取消了核心筒的内墙, 电梯井道移至核心筒之外,形成钢管混凝土柱斜交网格外筒+剪力墙结构体系。
这种独特创新的筒中筒结构体系,在的世界超高层建筑中也是独一无二的。


斜交网格外筒韧性好具有较大刚度,所以广州IFC不需要像台北101大厦那样设置质量“阻尼器”,即便遭遇8度地震或超强台风,广州IFC也能在“摇曳生姿”中屹立不动。
而且,广州IFC在楼顶,还设置的一个大水箱|这个可以贮存600吨消防用水的大水箱,除了可以在供电中断、设备(词条“设备”由行业大百科提供)损坏的情况下通过重力流进行灭火外,也能在遇到地震等突发情况时,起到平衡点支撑、缓冲作用,保证广州IFC不会出现倾斜、坍塌情况,随时维护大楼平衡。

在设计中,广州IFC的最大位移(楼顶)是75公分,但在一般情况下,即便遭遇大风天气,楼顶位移也就几公分到10公分的样子,在这种幅度下,人不会有明显的不适感。
写在最后:建筑若高达300-400米,风力将更加强大,即风速达到30米/秒以上时,摩天大楼会产生晃动,有了阻尼器,一切风里摇动都是可以克服的。
现如今世界上超高层建筑遍地开花,这些高楼的建造是多个领域高新技术的综合体现,其中建筑物结构之设计最为重要。中国幕墙网ALwindoor.com认为:要确保安全,首先要有超强抗地震能力设计和构造,在遇较大风力时,能减小建筑物的摇晃。故此,被誉为“定楼神球”的风阻尼器,借助这次“赛格广场”事件,未来将越加广泛应用开来……
想来也是,超高层的商业租金、办公成本、人力资源都这么高,先不说发生重大安全事故,光是这样有事没事的“歇业”几天,换了谁受得了呀?