專家分析深圳高樓晃動原因(專家分析深圳高樓晃動原因)

身處高層建筑內最怕的情況是什么？一定是火災和地震，因為高層建筑救援困難，一旦發生火災，火炬效應會讓高層人員難以逃生，比如像世貿雙子大廈那樣，911事件中客機撞入層以上逃生的人員寥寥無幾。

而另一個則是地震，因為高樓會將搖晃的幅度放大，甚至是大風都能將房屋吹得微微搖晃，在這樣的大樓內生活，整天都提心吊膽，實在難以安寧！比如今天的深圳華強北賽格大樓的微微搖晃，導致大量的人員撤離，而大廈也被封閉！夏天秋的臺風季快來了，高層建筑中被風吹動，或者遭遇地震，能有解決辦法嗎？

2019年9月16日，一個臺風中大樓搖搖晃晃的視頻著實讓大家驚恐不已，從視頻中可以看出其搖晃幅度可能一大數十公分，人體應該感覺比較明顯了！而根據視頻說明與分析，拍攝視頻的位置是香港日出康城的商住一體大樓，總層高在46~50層之間！

風怎么能吹到大樓搖晃？

水泥鋼筋結構的大樓在我們的印象中都是“剛體”，也就是說它是寧折不彎的，這水泥結構的房子居然會搖晃彎曲，這不是笑話么，所以很多朋友都罵香港日出康城的商住一體大樓是豆腐渣工程，但事實上還真冤枉它了！

因為鋼筋水泥結構在微觀上卻是可以看成近似“剛體”，但宏觀尺度上它還是會變形的，因此當它足夠高，迎風面積夠大時就會產生彈性變形，而表現就像細長平面板被風吹到彎曲一樣，所以大樓是會變形的，但這個形變到極限就會回彈，用俗話說就是搖搖晃晃。

當風壓產生的彈性變形的振動頻率與大樓固有頻率接近或者成倍數關系時，這個晃動幅度就會加劇，人體對橫向移動是非常敏感的，耳朵中的前庭器官會敏銳的感覺到腳下的地板正在晃動。比如在人體所在的樓層達到0.15 m /s^2的加速度時，人體就能敏銳的感覺得到這棟樓在晃動，你可以想象一下，印象中的堅固的大樓出現晃動時大家有多恐慌？

當然另一個引起晃動的方式是地震，當地震波到達時，大樓一定會跟著晃動，因為大樓直接建在地殼上，地殼都動了，大樓沒有理由還能保持靜止！

不過今天深圳市應急管理局已經回復稱今日深圳未發生地震，也就是說唯一的可能應該是風吹的，而且可能是陣風造成的形變和華強北賽格大樓的固有頻率有些接近，造成這種晃動現象！

大樓搖晃即使沒有安全問題也有舒適度問題，所以大樓的搖晃是必須解決的，讓大樓不晃有兩個辦法：

前者比較簡單，把大樓設計成金字塔不就結了么？這種結構還能晃，估計是十級地震了，當然這是開玩笑，即使金字塔，5級地震下也是晃的，但很明顯金字塔抗風能力一定強。不過事實上這種無險加固的方式極大地提高了成本，而且舒適度極差，畢竟金字塔模式的靠窗房間就不太多了，中心暗無天日誰要住？

想要房子造得漂亮，還要靠窗的房間多，那么還剩下一個方法，那就是減震，如何來減震呢？方法也有不少：

前者理解起來不難，但操作極其復雜，比如某地的大樓，可能會遭遇16級臺風，那么應該造個比例模型，在風洞中吹出百年一遇或者幾百年一遇的臺風，看看在這些風速下大樓是否會產生共振，而且還要從不同方向，如果附近已經存在大樓，那么必須要這些模型一起放上去吹，盡量避免風吹樓動這種情況。

另一種就是被動減震和主動減震！被動減震其實很容易理解，就是在大樓中設置變形的空間，并且在這些空間中設置阻尼，讓大樓的晃動被這些阻尼吸收，那么大樓的晃動就減少了！

一般在中低層建筑中比較常用，很多結構建筑中也會使用類似的結構，就是避免產生風壓或者地震后建筑物晃動共振效應，比如像911中倒塌世貿大廈外立面的框架之間就存在這種結構，當然再牛逼的阻尼吸收結構也扛不住波音747撞擊產生的大火。

還有一種則是主動減震，它的原理有點像主動補償以減輕晃動的結構，比如大樓向一側傾斜時主動阻尼裝置反方向運動，以避免它晃動加強，那么晃動就會在這樣的阻尼下迅速被降低甚至抵消，全球數百層以上的高樓大廈基本都有類似的被動減震和主動減震裝置，比如像上海大廈，臺北101大廈，迪拜哈利法塔等等，否則這些大樓中很難辦公與住人！

臺北101大樓內的主動減震裝置

華強北賽格大樓總高度355.8米，總樓層71層，1996年1月動工興建，1999年9月完工，像這種高樓必定有被動減震裝置，但主動減震沒有查到資料，這次晃動可能是陣風的風壓或者渦振效應所導致，當然具體原因應該以官方調查為主。

2020年5月5日14時，虎門大橋出現較為明顯的波浪形晃動現象，隨后雙向車道以及通航水域被封閉，經橋梁專家鑒定，虎門大橋出現晃動的原因是此前交警在大橋上設置了水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形結構，導致氣流渦旋脫落的頻率和大橋共振頻率接近！

因此導致了渦振現象，因此大橋的空氣動力要求是非常高的，比如美國塔科馬大橋就是在大風中產生的顫振中坍塌，當然這和渦振不一樣，主要是塔科馬大橋的太薄了，一旦產生顫振無法自限，振幅越來越大，而渦振則相對比較溫和，隨著風速加大會漸漸消失。

而在在撤除水馬后，虎門大橋振動漸漸消失，于5月7日恢復通行！