專家稱,樓下工地的這輛壓路機就是高樓抖動的「元兇」。茂川 攝
本報9月5日相關報導版面。
昨天,揚子晚報報導了南京新街口一幢50層高的寫字樓「莫名」抖動的消息,這條消息也引起了廣泛關注,多個網站予以轉載,揚子晚報微博也有數百條評論。在接受記者採訪時,專家稱最大的可能是高樓附近有地下工程施工,也有專家稱高樓搖晃很正常,微風也能搖動它,而網友也提供了一些新的觀點。真相究竟是什麼?昨天,記者再次進行了追蹤採訪。
真相找到了
樓下工地壓路機和大樓產生共振
昨天,揚子晚報記者在這幢高樓的附近再次進行了探訪。緊挨著大樓,是延安路道路拓寬工程工地,翻過圍擋,記者看到了一輛壓路機,正好工地的負責人也在,記者便和他攀談起來。
這位負責人告訴記者,壓路機是9月3日晚上才剛剛到這個工地,9月4日是首次進行施工作業,工期大概10天左右。當天上午和下午,壓路機都在平整路面。而就是在當天下午,高樓出現了「抖動」現象。
「高樓此前一直沒抖過,壓路機剛來樓就抖了,這也太巧了吧?」對於記者的疑問,這位負責人有些不以為然。他告訴記者,壓路機重量也就12噸左右,和大樓比起來根本就微不足道,而且壓路機是靠輪子滾動平整路面,和大型的挖掘機器比起來,動靜也不是太大,不可能讓一座大樓發生抖動。
由於昨天正好下雨,壓路機停工,記者無法再次進行驗證,於是將現場的情況反映給了南京地震專家。在詳細地了解了情況後,地震專家表示,綜合目前的情況來看,如果不出意外的話,讓高樓抖動的「元兇」應該就是這輛壓路機!具體來說,是這輛壓路機和大樓產生了共振。隨即,這位專家就其中的原理進行了詳細解釋。
地震專家細釋3點疑問
小小壓路機為何能讓大樓抖動?
每個建築物都有振動頻率,和周圍振動源發生共振就會抖動
這位地震專家表示,一般來說,高層建築產生晃動的原因有很多。比如地下施工作業、大風等,還有人說過地鐵運行也可能引起。但是從目前反映的情況看,新街口地區這幾天沒有地下施工,前天的風力也並不算很大,以前颱風過境的時候也沒有感覺這麼明顯。另外地鐵一號線和二號線運行也已經持續運營了好幾年,之前也都沒有大樓晃動的情況。所以,從目前掌握的情況看,這次高樓發生抖動應該是壓路機惹的禍。
這位地震專家告訴記者,其實每個建築物都不是我們表面看到的那樣巋然不動,它們都有各自的振動頻率。一旦周圍的振動源的振動周期和它接近或者一樣,就會產生共振。在共振頻率下,很小的周期振動便可產生很大的振動,因為系統儲存了動能。
18世紀中葉,一隊拿破崙士兵在指揮官的口令下,邁著威武雄壯、整齊劃一的步伐,通過法國昂熱市一座大橋,快走到橋中間時,橋梁突然發生強烈的顫動並且最終斷裂坍塌,造成許多官兵和市民落入水中喪生。後經調查,造成這次慘劇的「罪魁禍首」正是共振。大隊士兵齊步走時,產生的一種頻率正好與大橋的固有頻率一致,使橋的振動加強,當它的振幅達到最大限度直至超過橋梁的抗壓力時,橋就斷裂了。類似的事件還發生在俄羅斯和美國等地。壓路機的工作就是壓實路面,它的「振動」也是一上一下地工作。雖然它本身的頻率很低,但一旦和高層建築的振動周期一致或接近,共振的效果就會隨著樓層的增高而放大。
壓路機一天都在施工,為何就下午感覺抖?
是否產生共振和壓路機前進的方向,離高樓的遠近都有關係
前天上午和下午壓路機都進行施工,為什麼只有下午能感覺那麼明顯呢?既然大樓抖動時由壓路機產生的,以後是不是只要周圍有壓路機,這個大樓都會晃呢?
針對記者的問題,這位地震專家表示,即便這次大樓抖動的「元兇」是壓路機,也不意味著以後一旦有壓路機就一定會帶來共振。共振產生的條件,還會受到振動源的方向、距離建築物遠近的影響。比如說,拿破崙大軍如果在另外一座橋上踏步前進,也許就不會引發共振。同樣的,不是每次有壓路機工作,都會和大樓引起共振。比如說它今天的工作方向改變了,它昨天是12噸的「體重」,今天換成了10噸的,都會有不同的結果。
從記者調查的情況來看,當天就是這幢高樓抖動比較明顯,附近的高樓似乎沒什麼影響,這又是什麼原因呢?
地震專家解釋說,還是之前所說的原因,共振和振動源方向、距離建築物的遠近都有關係。所以能產生共振,一定程度上也是很「巧合」的事情。不是有振動就會有共振,它是有一定概率的。這座高樓距離壓路機最近,所以和這個建築物產生共振的機率相對要大。
這樣的共振會給高層建築帶來危害嗎?
不會產生危害,建造高樓時會有消除共振的設計
那這樣的共振會對高樓產生危害嗎?針對記者的擔心,地震專家的回答非常乾脆:當然不會!專家解釋說,現代建築在建築設計的時候,就會考慮到一些破壞性共振產生的危害,會在結構設計上消除或者減輕這些危害帶來的影響。所以,我們也無需緊張。而像拿破崙大軍「共振」讓一座橋垮塌的情況,現在並不可能發生。共振能產生破壞的事件是極其罕見的,畢竟18世紀中葉的時候,建築橋梁不可能考慮到消除共振的設計。
其實,生活中有很多情況都有可能出現共振。比如,對人危害程度尤為厲害的是次聲波所產生的共振。次聲波是一種每秒鐘振動很少、人耳聽不到的聲波。次聲波的聲波頻率很低,一般均在20兆赫以下,波長卻很長,不易衰弱。自然界的太陽磁暴、海浪咆哮、電閃雷鳴、氣壓突變、火山爆發;軍事上的原子彈、氫彈爆炸試驗,火箭發射、飛機飛行等等,都可以產生次聲波。
在建築工地經常可以看到,建築工人在澆灌混凝土的牆壁或地板時,為了提高質量,總是一面灌混凝土,一面用振蕩器進行振蕩,使混凝土之間由于振蕩的作用而變得更緊密、更結實。此外,粉碎機、測振儀、電振泵、測速儀等,也都是利用共振現象進行工作的。
揚子晚報記者 朱姝 揚子晚報記者 周茂川