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賽格搖晃只因棍,為何萬噸大廈頂不動一根棍子?終是棍子扛下所有

  • 由 科技修仙EScat 發表于 綜合
  • 2022-04-23
簡介因此,是頂部桅杆在風的作用下,與大廈主體產生共振,才造成大廈的晃動

為什麼軍隊過橋時由齊步改為便步

2021年5月深圳賽格大廈內人員緊急撤離,在這之前大廈曾三天連晃三次。

兩個月之後專家組宣佈調查認為,已經使用了20餘年的大廈,其區域性樓層壓型鋼板組合樓板及桅杆連線點等多年來累積的損傷,已經讓大廈結構頻率、阻尼比等動力特性發生了變化,使得桅杆和大廈主體結構具有了共同振動頻率。

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因此,是頂部桅杆在風的作用下,與大廈主體產生共振,才造成大廈的晃動。而據專家稱,大廈結構並未損壞,可繼續使用。

在聽到這個結果時,有太多人不能接受。無數的疑問湧上心頭,實在接受不了這個答案。為什麼一個桅杆能晃動大廈?萬噸大廈還承受不住區區一根棍子?

實際上,有所懷疑的人都不瞭解共振的威力。都知道現在各國部隊行軍過橋時,都要使用便步而不是正步,正是為了避免踩斷大橋的歷史重演。

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18世紀中葉,拿破崙入侵西班牙時,一支法國小分隊路過一座102米長的鐵鏈懸橋時,由於部隊始終邁著整齊步伐,且步伐頻率恰巧等於或接近大橋的固有頻率,因此與大橋產生共振,最終大橋因振幅過大而突然斷裂墜落,造成226名官兵和行人喪生。從此以後,軍隊過橋一律採用便步。這就是共振的威力。

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共振的專業解釋,是指一物理系統在特定頻率下,比其他頻率以更大的振幅做振動的情形;這些特定頻率稱之為共振頻率。在共振頻率下,很小的週期振動便可產生很大的振動,因為系統儲存了動能。

也可以理解為盪鞦韆,不斷有一個外界的力輸入,讓人蕩得越來越高。

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而賽格大廈頂著的桅杆,就像是盪鞦韆時背後推著的那雙手。桅杆在風的作用下震動,再一次次地將自己的震動傳給大廈,最終導致大廈搖晃。

但還是有人會疑惑,大廈畢竟是個幾十萬噸的龐然大物,相較起來,桅杆不過是“大象身上的蝨子”,再怎麼積累動能,也不至於撼動大廈吧?

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對於這個問題其實就很好辦了,因為這個大廈沒有阻尼器啊。阻尼器就是一個大鐵球,會像鐘擺一樣運動。其作用是在大樓搖晃時,透過向大樓相反方向晃動,以減弱大樓的搖晃幅度。大樓的搖晃幅度越大,它的晃動幅度也會提高,可以盡力穩住建築物。而為了降低成本,也會將其換成大水箱。

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由於阻尼器能吸收建築物的動能,降低最大振幅。因此沒有阻尼器的大廈,沒能消解桅杆日積月累的動能,最後跟著頭頂那根棍子晃了起來。因此也正如專家所說,拆掉桅杆就能解決大廈晃動的問題。

但在摩天大樓中,安裝阻尼器還是非常重要的。否則即便解決了這次的問題,也不能保證下次大廈一定不會再次搖晃,而下一次就不一定還有補救的機會了。畢竟,阻尼器是一棟大樓在強風下賴以生存的東西。

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延伸閱讀

共振不僅晃動了大廈,也震塌了不知多少座橋。1940年,位於美國華盛頓州的塔科馬海峽吊橋,耗時兩年終於建成。這座橋長1810米,寬12米,是當時僅次於金門大橋和喬治華盛頓大橋的世界上第三大懸索橋,僅投資就花費高達640萬美元。

然而,在通車的四個月後,竟然戲劇性地被微風給摧毀。

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1940年7月11日,技術人員也在7:30測得風速為每小時38英里,兩小時後增強到每小時42英里,而此時的塔科馬海峽吊橋的橋面起伏,已經超過一米。

甚至瘋狂扭動的路面一側已翹起8。5米左右,傾斜達到45度。最終承受著大橋重量的吊索連線斷裂,使得120多米的大橋主體轟然墜落。後來為了避免共振,重建的大橋將道床厚度增至10米,並在路面上加入氣孔,使空氣可在路面上穿越。

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