赛格大厦晃动的原因究竟是什么?超高层建筑的安全又如何保障？对这些问题，社会高度关注。有媒体采访了此次负责监测的哈工大（深圳）土木与环境工程学院副院长、深圳市重点实验室——哈工大（深圳）“城市与土木工程防灾减灾实验室”副主任肖仪清教授，他从专业角度提出了自己的观点，认为是由楼顶桅杆涡激共振引起，并就如何看待超高层建筑的安全系数进行了解读。

问：目前，从住建部门的通报看，大厦主体结构安全，这个结论是如何得出的？基本可以判断什么事实？

肖仪清：我们了解到大厦的工程部及时响应了这个事件，也召集了好多专业人士现场分析，并且共同做出了一些研判，我同事胡卫华副教授一直都在现场，做了相关的监测工作。主要的依据是结构振动的幅值比较小。基于这个可以判断出大楼整体还是安全的，虽然结构振动比较剧烈，振动的频率比较大，但是这种较高频率低幅值的振动，不会影响结构安全。

问：赛格大厦有怎样的建筑结构特点，您认为大楼发生振动的原因是什么，都有哪些方面的因素？

肖仪清：赛格广场是比较典型的超高层建筑，因为它的建设时代比较早，所以当时也引起了大家的关注。但是实际上从我们专业的角度来看，赛格广场本身还是一幢比较普通的超高层建筑，并没有太过特别的因素。

此次事件具有这样的一些事实：大楼本身的基频是0.17赫兹，事后的监测也分析得到了这样的一个结果，但是昨天大楼发生比较强烈振动的时候，它的主要振动频率并不在0.17赫兹，而是在2赫兹左右。依据我们的专业判断，最有可能是外部有一个2赫兹左右的强烈激振源导致大楼产生这样形态的振动。后来我们分析认为，大楼天台桅杆的独立振动，有三个主要频率，第一个频率是1.6赫兹，第二个频率是1.9赫兹，第三个频率是2.1赫兹，2.1赫兹所激发起来的振动跟昨天大楼所表现出来的振动是一致的。所以我们是基于这样的一个判断，认为大楼的振动是由于楼顶桅杆的涡激共振所引起的。

从现场实测的风速情况，也大致可以做出这样的判断。在大楼的天台上，深圳市气象局安装了超声风速仪，上面显示当时的最大风速大约在10米每秒左右。考虑到它的安装位置是离楼顶大约两米左右的高度，桅杆要比楼顶高几十米，所以上面的风速超过10米是很可能的。

桅杆的直径大约在1.3米，基于风工程的一些基本理论，我们知道对这样圆形的桅杆，1.3米直径，其涡激共振的临界风速大约在12米每秒左右，是跟现场实测的风速可以有印证关系的，所以才得出这样的一个结论。

问：能不能请您科普一下曾经发生过振动的高层建筑、桥梁事件，其中涉及哪些科学原理？

肖仪清：我先说一下高层建筑。比如说像2018年台风山竹来时，深圳有好多的高层建筑都产生了比较大的振动。但这个振动并不会引起结构安全问题，它是风的脉动成分激起结构的强迫振动的结果。对于像平安大厦这样的将近600米高的大楼，它在风作用下即便产生1米的位移也仍然是安全的。

第二个就是赛格昨天出现的情况是不常见的。虽然我们可以用工程原理去解释，但不是经常出现的。它是高阶振型被激发起来，而不像一般的大楼的振动，都是低阶振型更容易激发起来。怎么判断低阶振型和高阶振型呢？像赛格、平安、地王、京基这样的一些超高层大楼，它的第一振型的周期大约都在5秒到8秒左右，所以如果是很缓慢的振动，主要是低阶振型振动。昨天赛格表现出来的是比较高频率的振动，频率大约是在2赫兹左右，所以对应着应该是高阶振型被激发。这是高层建筑的两种主要振型形态。

桥梁也有类似这样的振动，但是桥梁的振动，比如说去年的虎门大桥，现在一年已经过去了，大家都很认可当时专家组所得出的结论，就是因为涡激共振所引起的。但是风工程引起的一些问题，有它的复杂性，针对不同的对象，解释的机理还是比较复杂的，可能需要一些专业知识才可以完全理解。

问：目前我国各地摩天大楼的建筑水平，防风防震都有什么方面的措施，代表了建筑界的什么实力？

肖仪清：高层建筑的大量建造，主要是因为一线城市的地皮越来越紧张，地价越来越贵，所以要高效地利用这些地皮，建造了许多高层建筑。高层建筑的建设应该说技术是成熟的，建设之前有严格的抗风、抗震设计验算和抗连续倒塌设计验算。在这些规范化的设计方法指引之下，设计建造出来的大楼是安全的，这一点希望民众可以放心。

当然不是说超高层没有一点问题，比如说竖向交通问题就是超高层写字楼要面对的一个问题。其次应急疏散也是一个比较严重的问题。当天赛格广场出现的应急疏散场面还是比较混乱的。我国相关监管部门已经意识到这一点，制定了相关的限制措施，因此从2016年以后各个城市的高楼建设刷新纪录的几乎没有了。自从上海中心建好之后就没有新的高度。建议大家不要再攀比城市的新的天际线。

至于工程结构抗风，一般而言有两个手段。

第一个是抗，通过加大关键构件的面积，在合理的抗侧力体系的布置之下，可以抵抗住风对结构的影响。第二个是引入结构控制的概念，是用一种更为聪明的办法来减轻风引起的结构的振动。大家广为熟悉的就是所谓的风阻尼器，在台北101、上海环球、上海中心及平安金融中心都采用了类似的措施。除了这种以TMD/AMD为主要形式的风阻尼器之外，还有以消防水箱为主要应用源的一种叫TLD技术，就是调谐液体阻尼器技术，这个也会慢慢地被推广采用。

问：应该如何看待这次事件，后续应该如何做确保安全？

肖仪清：这个事件带来了警示。事发时没能够拿到第一手结构振动的具体数据，使得对外发布相关信息缺少第一手资料。虽然问题本身应该说对大楼几乎不产生安全影响，但是民众对这个并不了解，所以我觉得今后对一些重点大楼还是应该要建立监测系统。针对不同的工程对象，它的监测系统可以简单，也可以相对复杂，能把一些关键的参量进行实时监测，以便真的发生事情之后，有第一手监测数据提供给相关职能部门统一向外发布，民众也会更相信更信服。

（深卫）