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尽管全社会对环境质量和建筑安全要求在不断的提高,但我国仍未就工程施工、交通和机器运行等产生的工业振动对建筑安全影响评估颁布实施较为系统完善的技术标准,以至于在面临越来越多的实际问题时无法可依,目前多是依赖于相关科技人员或专家的工程经验、数值模拟分析和现场监测等途径来解决。近日与同济大学楼梦麟教授碰面时谈及下半年在上海市力学学会、土木工程学会相关专业委员会范围内搞一次专题学术论坛,以推动相关的上海市地方标准的编制工作,很有必要。
下面转贴的是我在2001年美国“911”事件后不久为本系同学们写的一篇科普文稿,近日读过觉得并未过时,特转之供有兴趣的网友和同行们参考和讨论。
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初稿:2001年09月20日 星期四
在“911”美国受到大规模攻击后约两个小时左右,上海市某多层住宅的住户也曾因感到房屋振动而报警,并随即引发由一位副市长带队的大批官员迅速赶到那里并作出紧急部署。然而,这实际上只是离那房屋约70m处的某结构实验室正在进行磁悬浮列车路轨梁节点疲劳试验引起的普通的地基和房屋振动。但由于普通老百姓对房屋振动影响的科普知识不了解,加上那天晚上美国事件弄得全球人心惶惶,这次发生在上海某处的振动事件在查明振源前曾被新闻媒体炒得神乎其神(转一新闻稿如下),而且据说还差点被市府领导指示要严惩肇事者。
根据事后了解,该疲劳试验构件长10余米,加载为非对称,最大力幅80余吨,加载频率250rpm(约4.17Hz),原计划连续进行疲劳试验八天八夜,9月11日白天即已开始实验。经现场测试,实验室附近地面及报警房屋的振动频率为4.44Hz与试验机加载频率基本吻合,且机停房静,故房屋振源确认无误;实测报警房屋顶层楼板横向水平加速度幅值0.07cm/s^2,地面仅为它的三分之一,而实测地面振动的半波长约为18m。
由于目前我国尚未颁布房屋振动安全评定技术标准,人们一时还不能明确地对其振动影响程度做出结论。但根据本人以往的工程经验和德国、ISO标准,上述振动的宏观现象是室内盆景的枝叶(如吊兰)会出现剧烈的晃动,杯中的水面有一定的波动,而人只有在相当安静或躺在地板、硬板床上的情况下才能感觉到;对于处于正常使用状况下的建筑物(更何况上海市区普通建筑按抗震六度设防。注:现在新建住房按七度设防)来说,这种强度的振动一般是不会造成结构和人体损伤的(但会影响人住居的舒适度,按ISO标准前者容许振动量是后者的根号10倍)。
这里还要说明几点:
1. 人体对振动反应的敏感频率范围是4-8Hz,且以低限占优,而本次事件的振动频率恰好落在这一敏感频带之中;
2. 人对振动的反应程度与其所受的教育水平、心理素质和受振当时的状况有关,而这次事件报警时恰因美国遭受不明攻击而人心惶惶,事实上房屋振动在白天就已经有了;
3. 人体对短期振动的承受力要明显地高于长期振动的承受力,而本次振动原计划是持续八天八夜。
为能够继续完成疲劳实验而又不过分地影响报警房屋住户的舒适度,我们觉得有关单位可以采取如下综合措施减振(注:因与邻近住户难以达成一致意见,最后是在该实验室取消了上述疲劳试验):
1. 在实验室外打两排钢板桩(深至5号硬土层,约30米)形成主动隔振体系以减小振动向报警房屋传播的能量;
2. 在实验室与报警房屋之间的适当区域或仅在两排钢板桩之间降低地下水位,使土中孔隙气体受振消耗地基的振动能力而减振;
3. 在上述措施仍未达到减振目标情况下,在试验机基础下补桩以增加其刚度和参振质量,通过降低试验机基础的振动来实现临近房屋减振的目的;
4. 根据磁悬浮列车路轨的实际受振情况,改连续性疲劳试验为夜间停机的间休性疲劳试验,使临近房屋的住户夜间不受振动惊吓和干扰;
5. 对振动影响进行必要地科普教育,对象包括有关政府部门的官员和报警房屋住户。
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住宅奇怪颤抖、各方立马赶到居民深夜撤离
(转自《解放日报》电子网络版 983期 2001年9月13日 记者许洱多)
本报讯前天深夜11时,位于肇嘉浜路853弄23号、24号两栋居民楼突然持续发生奇怪震动,居民急忙报警。闻讯后,市领导和徐汇区相关部门的负责人都立即赶往现场察看,并及时作出部署,把两栋楼里的35家住户100多名居民安置到附近的宾馆。而大楼震动原因,目前仍在调查之中。
昨日9时10分,记者赶到肇嘉浜路853弄时,两栋居民楼仍然"抖"个不停。在23号楼501室,记者看到通道的一户门还在微微"发颤",记者把一个洗洁精瓶子放在地上,瓶子径自在上由南向北滚了起来。在302室,3位居民正搬运东西,而屋里的吊篮和马甲袋还在摇动。楼外,公安部门已派人封锁了通道,维持着秩序。两栋楼里的居民已经全部撤离。
11时30分,记者来到建科虹桥宾馆,采访了被安置在这里的居民。
64岁的王女士和69岁的老伴、16岁的孙子现临时住在建科虹桥宾馆5017房。王女士回忆道,11日晚11时许,她正在看电视,突然感到地面有些晃动,衣柜的门有"吱嘎"响声。这时,对门的邻居匆忙跑了过来,原来他们也感觉到了震动,大家急忙报警。
徐先生一家四口现临时住在建科虹桥宾馆4001房。他告诉记者,他家住23号202室。当时,他和家人都已经睡着了,楼下邻居突然跑上来把他叫醒,告诉他这楼有些震动。徐先生就急忙领着家人跑下楼去,这时楼外已经有40多人了。现在想起来,当时他真有点害怕,后来公安赶到,把他们送到宾馆,他这才放下心来。
据上海市消防局介绍,当时,他们接到报警后,立即派员赶到现场,并帮助公安部门疏散居民,并急忙清查险情,警戒现场。至记者发稿时,消防官兵仍在担任警戒任务。建科虹桥宾馆负责人说,从昨天凌晨0时45分到1时30分,不到一个小时,100多名居民就被顺利安排进35个房间,整个过程非常平静。
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