虎门大桥发生振动,高楼也会在强风中摇摆,了解建筑物的刚柔并济
在6日晚的虎门大桥涡振记者答疑会上,专家表示根据目前检测结果,此次涡振并未影响虎门大桥的整体结构,对桥梁的结构安全没有影响。
对于虎门大桥为什么还会振动,专家表示撤完水马后,有持续小的抖动发生,是因为需要足够的时间平息。虎门大桥重量达到15000吨以上,振动后需要有足够的时间来平息,受风力和惯性的影响,一个结构振动后,不会马上停止,但是能耗最终能消掉。
专家还介绍,虎门大桥是涡振,只是影响舒适性,但长时间的涡振会有疲劳的问题发生。悬索桥还有一种是颤振,会影响桥梁安全。网上疯传的美国塔科马海峡大桥属于颤振,是因为设计原因造成的破坏。
至此,专家表示还会继续研判,工作人员也将继续对大桥进行全面的检测。
风也会使高楼晃动
虎门大桥发生振动,但在限值内,专家说安全,但作为普通人的我们依然会觉得有些可怕。对于建筑的晃动,生活在沿海高楼内的人,当遇到强台风时,都会感受到大楼的晃动。
2018年,超强台风山竹登陆广东,深圳一朋友住在32楼,他家的吊灯左右晃动,自己也感觉到大楼在晃动。大家先来感受2018年超强台风山竹登陆时,大楼的晃动:
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超高层建筑遇强风出现晃动正常吗
全世界超过300米的超高层建筑就有100座,中国就有51座,目前建成的国内第一高楼是上海中心大厦,楼高632米。
第二是广州塔,又名小蛮腰,塔身主体高454米,天线桅杆高146米,总高度600米。
第三是天津117大厦,总高度596.5米。
第四是深圳平安国际金融中心大厦,高度592.5米。
上海中心大厦
遇强风时高层建筑出现晃动正常吗?
工程专家表示,建筑物在设计阶段讲究"刚柔并济",不论是钢结构还是钢筋混凝土,建筑物本身都是柔性设计,受到大风力本来就会晃动。通过推力、压力和水平力,相当于让建筑把能量 " 消耗 " 掉。
如果建筑完全刚性,那么它存储的能量总会有一个爆发点,就会有重大潜在危险。
按照现行高层建筑混凝土结构技术规程进行的高楼设计,是允许建筑在强风作用下产生一定的水平位移的,但位移必须在规定的限值之内。所以遇到强风时,高楼出现晃动是正常的。
深圳平安国际金融中心大厦
世界最高的楼是哈利法塔,高828米,楼层总数162层,这座摩天大楼在风中的摆动幅度是10英尺(3.048米)。
2018年超强台风登陆时,网上传言深圳平安国际深圳平安国际金融中心大厦已触及2米的摆动值,网传这已经是该大楼设计的最大摆动极限。
后来平安集团办公室回应,目前,大楼阻尼器摆幅在设计值的50%左右。该官方回应称,阻尼器的作用是调节在大楼出现摇晃的情况下用户感知的舒适度。但官方未提及最大摆动幅度。风振效应导致高楼晃动风振效应导致高楼晃动
风振效应就是高层建筑和高耸构筑物在风的作用下产生一种漩涡而形成的脉动效应,这种效应使建、构筑物受力条件变得非常复杂。
湛江市建筑设计院院长范艺表示,台风来临时,在一些楼层较高的建筑物内居住的居民感觉到有轻微的晃动,意味着高楼产生了变形(位移)。
通过气象方程式可以计算出,城市高空确实要比近地面的风速大。因此,当狂风吹过时,高层建筑受到的影响就更大。超高层建筑顶部一般都会有位移表现,只是幅度不同,楼层越高,位移幅度越大。"定楼神器"阻尼器
大楼遇到强风会晃动是正常的事,那如何保障高楼的晃动幅度在规定的限制之内呢?
这就要了解抗风抗震"黑科技"——阻尼器,被誉为定楼神器。
超过400米的建筑往往需要配置阻尼器,阻尼器安装在建筑上部的楼层。比如台北101大楼内,在88-92层,有颗类似钟摆的巨型球体,全称调谐质量阻尼器,这个阻尼器直径5.5米、重达660吨,是大楼的"定楼神球"。
当年在强台风中,阻尼器晃动幅度达1米
高度592.5米的深圳平安国际金融中心也有两个500吨的阻尼器,这种双阻尼器的设计可以说让平安大厦遇到超强台风山竹也一样能稳如泰山。
上海中心大厦也安装了风阻尼器,其总质量高达1000吨,安装在第125-126层,有了风阻尼器,使得大楼在强风中也不会剧烈摇摆,从而保障大楼的安全。阻尼器的原理
阻尼器的原理是在大楼侧面受力时阻尼器也会以相应的频率摆动造成相反的作用力,抵消部分大楼的压力
没有风时数百吨的阻尼器自然下垂,当有强风时,建筑物在风的作用下会摆动,这时由于惯性的作用数百吨的阻尼器就会给大楼一个相反作用的力,正因为此,大楼的摆动幅度才会逐渐减小。
图释阻尼器原理住高楼层遇台风怎么办
在建造高层建筑时,风是首先要考虑的要素之一,对于抗风要求,一般建筑物要求能够抗50年一遇的大风;高层建筑要求更高,一般是要能够抵御百年一遇的大风。
居住在高楼层的居民面对高楼遇台风摇晃,首先不要慌张,其次,高楼在摇晃中会产生一些连带危险,应该对屋内高高立起的家具比如衣柜等进行固定,将放置于阳台、窗外的花盆等物品移入室内,关紧门窗。
如遇玻璃松动或有裂缝,要在玻璃上贴上胶条(贴米字),不要在玻璃门、窗附近逗留,台风前如能转移至较低楼层的房屋更好(要土豪才能有多套房子可以选择转移)。
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