不能小看“桅杆风”

本报记者 张 旺

5月18日，深圳赛格广场大厦出现有感振动引发广泛关注。深圳市相关部门随后组织院士专家和权威技术团队对大厦结构安全和振动原因进行论证分析。近日，相关单位负责人和专家对外表示，通过大量检测、监测、试验和分析论证，赛格大厦在设计荷载范围内和正常使用情况下主体结构是安全的，可继续使用。

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。其中，“桅杆风”致“涡激共振”是引发大厦有感振动的主要外因，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。5月18日-20日，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。

对于什么是“桅杆风”，什么是“涡激共振”，工程结构与抗震隔震减震控制专家、中国工程院院士周福霖在接受媒体采访时表示，外部来看，大厦顶部安装有两根桅杆，在一定的风场作用下，风经过两根桅杆之间会形成涡流，产生脱落，并产生水平力。当脱落的频率和桅杆的自振频率相同或接近时，就会产生桅杆和风及涡流的共振，桅杆就会带动大楼产生旋转与弯曲的振动。这就是“桅杆风”和“涡激共振”。

此前，也曾发生过类似诱因的大型建筑晃动。去年5月，虎门大桥桥面发生起伏晃动，振幅较为明显。经专家组判断，虎门大桥发生的振动系桥梁涡振现象，并不影响桥梁结构安全。当时的专家组判断称，虎门大桥悬索桥振动的主要原因为沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生了桥梁涡振现象。

对于如何解决赛格大厦有感振动问题，专家组认为，可以实施桅杆拆除工程，修复大厦结构局部累积损伤。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。拆除工程将于近期择机实施，并同步开展损伤修复工程。▲