深圳賽格大廈18日突然出現晃動，引發諸多關注。當地媒體援引市應急管理局通報稱，當日深圳並未發生地震。賽格大廈搖晃原因相關部門正在核查。
對此，中科建工有限公司華南大區總工程師陸建新在接受深圳衞視採訪時分析稱，排除地震因素後，比較大的可能是因為颳風引發大樓產生共振，情況類似去年虎門大橋發生晃動的情況。陸建新還補充説，賽格是目前世界上最高的鋼管混凝土結構大廈，對於這次發生的情況，後期需要做詳細的分析和檢查。
事實上，除了賽格大廈外，媒體也報道過世界摩天大樓發生過的類似情況。據美國《商業內幕》報道稱，位於美國紐約的400多米高樓“公園大道432號”早期測試顯示非常容易受風的影響，會發生嚴重的“渦旋脱落”現象，即在風速很小的情況下，也能導致的建築結構共振。
↑深圳賽格大廈晃動瞬間。圖據網絡
全球所有的摩天大樓都會晃動，美國《紐約時報》曾對此報道稱，大多數建築搖晃的程度非常輕微，人們不易察覺而已。為了抵抗風力帶來的衝擊，以及減緩人們的不適感，建築設計者們想了不少辦法以保證高樓大廈的安全。
樓越高越細 頂部就越容易搖晃 幅度可達1.5米
《紐約時報》曾報道稱，由於科技的發展、土地資源的稀缺，近年來地產開發商們更傾向於打造越來越高、越來越細長的摩天大樓。但這樣導致的一個後果就是：樓越高越細，頂部就越容易發生搖晃。
↑阿聯酋迪拜摩天大樓林立。圖據《衞報》
據總部位於加拿大的國際知名風工程諮詢公司RWDI的工程師們介紹，在正常的微風天氣裏，1000英尺（約合304米）高的大廈都可能會晃動幾英寸。當遇到風速達到50英里每小時（約合80公里/時），大樓的晃動幅度會達到半英尺（約合0.15米）。如果特別罕見的情況下，比如50年一遇、風速達到100英里每小時的風可能會讓大樓晃動2英尺（約合0.6米）。
據公開資料顯示，賽格大廈高355.8米，總建築層79層，地上75層，地下4層，總建築面積達17萬平方米。
美國紐約的“公園大道432號”高425.5米，曾被稱為世界上最高的單功能住宅樓。據美國知名科技網站Gizmodo報道，住在這麼高的公寓裏，永遠都有一種想吐的感覺。正如人們從樓層頂部拍攝到的視頻顯示一樣，這個十分細長的摩天大樓晃動幅度大約有4-5英尺（約合1.2米-1.5米）。即便是在天氣好的情況下，大樓頂部也會有這麼大的晃動幅度。
↑“世界第一高樓”哈利法塔。圖據視覺中國
其他摩天大樓也有類似情況，比如“世界第一高樓”哈利法塔。其高度為828米，幾乎是“公園大道432號”的兩倍，晃動幅度為5英尺（約合1.5米）；世界貿易中心一號樓高度為541米，晃動幅度為3英尺（約合0.9米）。相比之下，在1974年至1998年享有世界最高大廈稱號的西爾斯大廈，晃動幅度要小得多。該大廈現在被稱之為威利斯大廈，高442.3米。據杜邦公司的數據，其平均搖晃幅度為6英寸（約合0.15米），強風下會達到12英寸（約合0.3米）。
“渦旋脱落”——風速很低也會導致建築結構共振
摩天大樓採用了不同的設計來保證它們的安全、增強防風防震。據美國媒體Science World報道，位於迪拜的哈利法塔共使用了50萬噸的鋼筋和混凝土。由於本身質量巨大，加上向下的巨大重力，給下層結構施加了難以置信的壓力。為增加承重能力，建築師們將哈利法塔建在了一個巨大的地基上。他們還給建築的地基設計了翼型形狀，排成巨大的Y字形，三個翅膀連接到中間的核心上。這種設計可以減輕建築中心的重量，而且也能幫其抵抗100公里每小時的強風。
↑紐約的“公園大道432號”每隔12層設置一些空樓層，以減少共振。圖據新華社
紐約的“公園大道423號”因為本身細長，特別容易受到風的影響。據《商業內幕》網站報道稱，國際工程諮詢公司WSP的工程師們説，早期的測試發現，該大樓結構會發生嚴重的“渦旋脱落”（vortex shedding，力學名詞）現象，即風會導致建築結構共振——即便風速很低也會發生這種情況。
雖然這樣的晃動不會帶來安全隱患，而且往往不會被人察覺，但它還是會導致人們頭暈。參與修建設計該建築的RWDI風力工程小組負責人稱，“設計者們想要這樣的形狀，所以我們必須找出解決方案。”
其中一個解決辦法是每隔12層就設置通風層，這幾個樓層是空的，可讓風直接穿過。這就減少了風荷載，也避免建築物搖晃得太厲害。
第二種解決辦法就是在樓層頂部安裝兩個重達數百噸的調諧質量阻尼器。這些裝置可以減少建築機構的共振，就像一個巨大的鐘擺一樣，它們被懸掛起來可以輕輕擺動。
高層防風減震神器——阻尼器 但並非建築規範
如今，在大廈頂部安裝巨大的平衡物或阻尼系統（TMD），是不少建築開發商的選擇之一。
↑有“世界上最瘦的摩天大樓”之稱的曼哈頓西57街111號超高層大樓，頂部附近安裝了阻尼器。圖據《紐約時報》
↑曼哈頓西57街111號安裝的阻尼器工作原理示意圖：重達800噸，當風推動高樓時阻尼器朝相同方向運動，但晃動幅度更小。圖據《紐約時報》
《紐約時報》報道稱，阻尼系統中有一種叫做調諧質量阻尼器，正如“公園大道423號”使用的一樣。它是由鋼鐵或混凝土製成，重量從300噸至800噸不等，通常和其他機械裝備一起被安裝在建築樓頂。它會佔據大約1000平方英尺的空間，大約是佔兩層樓高。通過一個由活塞和彈簧支架構成的系統連接到建築牆壁上，阻尼器就像一個巨大的減震器，每當大風來襲時，就把建築拉回原來的位置。
還有一種阻尼器，被稱為“晃動減震器”或“晃動水箱”，它使用成噸的水而不是鋼來增加建築物頂部的重量。
↑台北101大廈安裝的阻尼器。圖據theconstructor.org
“這是一種比較隱蔽的做法，有點不可思議。”斯蒂芬·德西蒙是一家專門從事高層建築設計公司的創建者。他説，他的公司就在使用質量阻尼器幫助減少高層建築的晃動，包括紐約曼哈頓780英尺高的50 West公寓，以及710英尺（約合237米）高的東53街100號建築。“一般人們都不知道有阻尼器在為大樓保駕護航。”
據悉，紐約市的建築規範並沒有要求使用阻尼系統，這種設備與建築的完整性沒有任何關係。“純粹是為了舒適，”國際工程諮詢公司WSP的建築結構主管西爾維安·馬庫斯(Silvian Marcus)説道。
“沒有阻尼器的話，建築結構是否依然良好？答案是肯定的，”美國JDS開發集團的主管西蒙·科斯特説道，“所有的建築都會晃動，阻尼器是為了居住者的舒適度而設計的。”而不少工程師們指出，重點不在於建築是否會位移，而是當風起時建築搖晃的加速和減速。
↑阿聯酋迪拜帆船酒店阻尼器安裝位置。圖據theconstructor.org
對此，紐約知名工程公司的高級主管伊利·戈特利布打了個比方，“當你坐在一輛速度為60英里每小時的車裏，你並不會有什麼感覺。但每當這輛車加速或者減速的時候，你就能覺察到身體的晃動了。”
設計師為防風絞盡腦汁 再完善的設計仍可能出錯
建築公司會對摩天大樓進行了各種各樣的測試，以確保它們在任何天氣條件下都能表現良好。建築模型會被放置於風洞機器中，以模擬建築在受到極端風力下的情形。根據測試結果，建築師們將對設計進行調整，比如使用更厚的牆體和柱子來支持建築。
例如，有着“世界上最瘦的摩天大樓”之稱的曼哈頓西57街111號超高層大樓，其東西立面上的赤陶板和青銅格柵的設計，在一定程度上正是為了減少建築的風荷載。
↑阿聯酋迪拜雙子塔阻尼器安裝位置。圖據theconstructor.org
據Science World報道，如今全球有許多摩天大樓都超過了300米的高度。建築師和工程師們必須將所有可能情況都考慮在內，以避免大樓倒塌的風險。他們設計建造的建築必須能夠抵擋得住一切，包括向下的重力，以及從各個角度吹來的強風。
然而，即使建築師嘗試考慮所有可能的情況，事情仍然可能出錯。其中一個例子是位於紐約的一座摩天大樓——279米(915英尺)高的花旗中心。在建築完工一年後，一位建築專業的學生髮現，如果有45度角吹來的強風襲擊它，這座大樓可能會倒塌。這位女學生立即打電話給這座建築的設計師，提醒他注意這個缺陷。
據悉，這座大樓在設計時使用了一個支撐系統，或斜向鋼結構，為整棟建築提供額外的支撐力量。但事情有點不對勁，這些支架是用螺栓固定而不是焊接在一起的，這就導致它們比預期的效果弱了許多。為了糾正錯誤，建築師讓工人們重新把它們焊接在一起，這座建築才得以被“救”了下來。
紅星新聞記者 王雅林
編輯 張尋