深圳賽格大廈晃動之我見

2021-05-21 01:15 作者: 北隱

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1).鋼管混凝土

鋼管混凝土有別於傳統鋼筋混凝土。鋼管混凝土是外圍鋼管,內注混凝土;傳統鋼筋混凝土是內扎鋼筋籠架,外注混凝土(由模板包圍)。等混凝土凝固後,拆除混凝土模板。鋼和混凝土具有比較接近的線膨脹係數。但儘管線膨脹係數比較接近,但外界溫度反覆變化,仍有可能出現鋼和混凝土隱形脫殼問題,也因此鋼筋都做成螺紋狀,而不是光桿狀,使其不會出現脫殼現象。深圳賽格大廈鋼管混凝土的鋼管內壁是否做成鱗狀(如卡車的司機踏腳板)或橫向條狀花紋,我想是小概率事件。

2).抗拉強度和抗壓強度

混凝土有很低的抗拉強度,但有很高的抗壓強度。因此,用混凝土做建築結構時,為了彌補混凝土抗拉強度不足(不耐折)的缺點,在混凝土內部分布螺紋鋼筋,因為鋼的抗拉強度很高。

3).熱脹冷縮及熱傳導

雖然鋼和混凝土具有比較接近的線膨脹係數,但鋼的熱傳導係數遠比混凝土高。因此當外界溫度變化時,鋼管的熱脹冷縮反應要比混凝土來得快。比如,當溫度急劇升高時,外部的鋼管溫度升高變長,而內部混凝土由於熱傳導慢而變長滯後。也因此,大樓的承重由於這種變化則較多為鋼管承擔,而較少為混凝土承擔。

4).多餘約束和彈性支承

用力學觀點,當支承一個剛性物體時,只需三個支承點都可以了,第四個就是多餘(支承)約束。但現實中,物體都是彈性體,需要多個支承點來分散支承力,但如何公平地分配支承力,即強者多負擔、弱者少負擔,重的地方多支承、輕的地方少支承,是彈性力學範疇,也是建築結構設計的關鍵。

5).總結

a).由於溫度升高,鋼熱膨脹較早,把混凝土應該負擔的抗壓負擔首先承擔了較多;b).由於地質變化(如地鐵建設、土質密度改變等等),大樓的重量的分布發生變化,大樓的地基鋼管樁和支承鋼管混凝土的受力也將發生變化;c).鋼的彈性模量較大,在橫向外力的作用下極易發生彈性振蕩。如果陣風的頻率又和大樓固有振動頻率相近或一致時,這種振動(擺動)會越來越大(發生共振);d).設計時的裕度和安全係數是否足夠大。由於上述的複合原因,也由此估計,將來深圳賽格大廈每年的晃動次數將會越來越多,尤其是溫度上升、風大的時段和季節。

来源:看中國投稿

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