晃动深圳赛格大厦需要多少个胖子

前天深圳有栋高楼莫名其妙地抖了抖，把人吓得不轻。

5月18日下午1时左右，深圳华强北天晴无雨，风轻云淡。

天气报告显示阵风最大风力为5级，这样的风可以叫做“轻风”，能够吹动树上叶子摇摆，让水池里的波纹一圈圈漾开，如果是在海上还会偶尔掀起小浪花。

但没人想到，一座高达355.8米的大厦也在清风中晃了起来。

下午1时左右，华强北的地标建筑赛格大厦内突然开始不断奔跑出一群群人。有人回忆，当时仿佛灾难片里大祸来临时，人们迸发出本能的逃生欲，熙攘的人流顺着远离大厦的方向奔去。

对此事件，深圳市应急管理局官方微博@深圳应急管理 通报称，5月18日13时50分许，深圳市应急管理局值班室接报：深圳市福田区华强北街道赛格大厦出现摇晃。经我局查看并分析全市各地震监测台站数据，今日深圳市未发生地震。赛格大厦摇晃原因相关部门正在核查。

网络流传的多段视频显示，在深圳华强北赛格大厦附近，不少人在紧急疏散、撤离。

从赛格大厦撤离的徐女士说，她在赛格大厦51楼上班，18日12时15分左右，她和同事在办公室吃饭，有同事说“有晃动”，其他同事说不明显，大家就没有在意。饭后，她准备午休，约13时05分，“椅子晃动比较明显，大家都感觉到了”。于是，她和同事连忙跑出来，发现外面也很多人在跑。

“楼下管理处也在一起疏散，没有拥堵，没有太恐慌。”

“晃动也不是非常厉害，和地震的感觉不一样，就是椅子有明显晃动感觉，还有大厦里的柱子，如果靠在那里也有明显的晃动。”

公开资料显示，赛格广场（SEG Plaza）是深圳的一座摩天大楼，总高度355.8米，实高292米，总建筑层79层，地上75层，地下4层，总建筑面积达17万平方米。

该大楼位于知名的电子产业一条街华强北，是商圈内的最高建筑，这里一度是深圳第三高楼，也是世界最高的钢管混凝土架构大厦之一。

目前，晃动原因尚未被查明，赛格大厦暂时封了。

那么，有没有可能是因为这栋楼里胖子太多了？

我在开玩笑吗？

严肃点，真没开玩笑。

问：一幢高度接近190米，39层、大约重三万多吨的摩天大楼，需要多少个人能晃动，晃到使得楼内的其他人怀疑人生，仓皇出逃？

答：需要17个人（也有报道说是23个）……

这个看似十分荒谬的问题源自一个真实的事件，2011年7月5日就发生在下图这个大楼里。

首尔TechnoMart 大楼

中新网7月20日电 据新加坡《联合早报》报道，韩国专家19日说，首尔的电器电子商城Techno Mart本月初突然震动，可能是因为楼内有人集体进行跆搏(Tae-Bo)运动所导致的。

本月5日，Techno Mart突然晃动了10分钟，好几百人吓得狂奔逃命。

昨天，专家在记者面前再现了当天的情形——17名中年人跟随德国Snap乐队的流行歌曲《The Powe》的旋律舞动起来，结果引起这座高楼出现小晃动。

专家指出，事发当天，这些人正在这座39层大楼的第12层，进行跆搏运动。这是一种集跆拳道、空手道、拳击、自由搏击和韵律操为一体的健身运动，目前很流行。

那一天。。。17（或23）个油腻大叔在大楼的第12层的健身房，随德国Snap乐队的流行歌曲《The Powe》做“Taebo”运动（一种类似于跆拳道和拳击的有氧运动），大约是Happy成这个样子：

（重现，非实景）

导致整栋大楼竖向振动了10分钟，大厦中数以百计的人群紧急疏散。

（来源：http://www.chinanews.com/gj/2011/07-20/3197149.shtml）

可能吗？

那么重的一个大楼，17（或23）个大叔就可以让它抖一抖，可能吗？

可能的，罪魁祸首就是共振。

由于人的运动通常是一种周期性的行为，当其频率与结构的振动频率非常接近时，共振效应可以使结构的动力反应变得十分显著。

动力问题和静力问题有本质的区别，举个例子——

普通家用汽车2吨左右，一个小朋友尽全力也极难推动，可如果他/她握住车门把手按照正确的频率来回摇晃（或者坐在车子内身体左右摇晃），很容易让车子振动起来，厉害时可以把车子晃倒 ---- 不信的话，在您家车上试试？？

没成功的话，记得放一首德国Snap乐队的歌曲《The Powe》多试几遍

闲话少说，上公式！（此处略去一堆假定：单模态控制，谐波荷载，激励点振型值差异….

其中N是完全同步人数（本例活动取数值更大的人数23，考虑大叔们同步性差，取N=8），G为平均体重（取80公斤，大叔嘛），M*为模态质量（据说是8529吨），阻尼比（0.1%），是荷载的峰值因子（对跳跃运动取3.0），把所有数值带入公式得到最大的加速度为

给个参考对比值，我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（P20）规定商场和室内连廊的竖向峰值加速度的限值为0.22m/sec2，估算的值比这个限值大5倍，身临其境，您会跑吗？

BTW，专家们在该楼上模拟测试的加速度峰值为0.6 m/sec2。

模拟测试时12楼的加速度反应（最大值0.6 m/sec2）

读书少别怕，举个栗子给你听 …

拿破仑入侵西班牙时，一支法国小分队路过铁链悬桥，由于部队整齐的正步步伐频率恰巧等于或接近大桥的固有频率，大桥共振振幅过大而坠断，淹死了许多人。从此以后，军队过桥都采用齐步走。

还有，18世纪中叶，法国昂热市一座102米长的大桥上有一队士兵经过。当他们在指挥官的口令下迈着整齐的步伐过桥时，桥梁突然断裂，造成226名官兵和行人丧生。

emm，好可怕是不是？

1940年11月7日上午，塔科马海峡吊桥戏剧性地坍塌了，成为了现代桥梁的失败案例中最具代表性的例子。

塔科马海峡吊桥是当时世界排名第三的悬索桥，紧随乔治华盛顿大桥和金门大桥之后，它将塔科马连接到普吉特湾的吉萨普半岛，并于1940年7月1日正式开放通车。

而仅仅过了四个月，在适当的风力下，桥梁在共振频率的驱动下产生了不可控的振荡和扭转。在一个小时后，桥梁中部倒塌，桥被摧毁。

这是共振威力的证明，这件事也从此被作为物理和工程类课程的经典例子。

近些年，国内也常有建筑物发生晃动的新闻。

2020年5月，途径虎门大桥的车主感到桥身像水面一样剧烈抖动，专家在研究过后表示是沿桥边设置的水马（塑料制壳的障碍物），改变了大桥钢箱梁的气动布局，发生了共振。此外，台风过境之时，台北101也发生了15厘米的晃动，这些都跟共振有关。

每个物理系统或物体都有其固有的共振频率。

举一个例子帮助大家理解：

不知道现在的小伙伴们还有没有荡过秋千？

荡秋千时有一个小技巧：如果你的朋友在荡秋千，你在推，那么你只需要在每次秋千到达最高点的时候，稍微施加一点力，就可以把秋千荡得很高啦！

（推力与秋千形成共振，秋千摆动幅度变大）

我们将这个“荡秋千”这个模型简化理解：将它看做一个物体正在发生周期性的运动，它本身具有一个固有频率，而你只需要在跟随他周期性，朝相同方向稍微施加一点力，就可以维持一个很大振幅的运动。

而反过来说，如果你在乱推秋千的话，妄图打破秋千的固有频率，结果只能是废了好大力，但仍然荡不起来咯~

共振可能导致的破坏性有时候超出一般认知。例如，用适当音调/频率的声音就能够将酒杯震碎：

其实，早在晋代我国就有人对声音的共振做出了正确的解释，并且已经认识到只要改变事物的固有频率，就能防止共振。

尽管共振无法预测，但也有些方法可以避免或者减轻共振带来的影响。

比如可以加强建筑的钢度，或者进行一些利于风通过、不易形成涡流的设计，上海中心大楼上螺旋上升的设计正是这个考量。

赛格大厦也很明显做了一些根据空气动力学布局的调整，比如它八角形的截面，四次对称轴的形状让它迎风的时候可以更加对称，有利于一定程度上达到稳定。迪拜塔也是如此，设计成了有三次对称轴的形状。

除此之外，还可以安装阻尼器。

最典型的是，台北101大厦就在87楼到94楼之间安装了一颗漂亮的金色阻尼球，它是针对大楼的需求量身定做的阻尼系统，目的就是为了减低大楼受强风吹袭时候的摆动。

而到今天，掌握了共振规律加以利用，也为我们的日常生活提供了许多的便捷。

弦乐器的共鸣箱，无线电的电谐振，包括电台，通过天线发射出的短波/长波信号，收音机通过将天线频率调至和电台电波信号相同频率来引起共振，从而接收信号，这些都是利用共振原理工作的。

而你可能不知道的是，微波其实也是共振技术的应用。

以微波炉为例，2500赫兹左右频率的电磁波我们称之为“微波”，食物中水分子的振动频率与微波大致相同，微波炉加热食品时，炉内产生很强的振荡电磁场，使食物中的水分子作受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为热能，从而使水分子蒸发，食物的温度迅速升高。

微波加热技术是对物体内部的整体加热技术，完全不同于以往从外部对物体进行加热的方式，是一种极大地提高了加热效率、极为有利于环保的先进技术。

可以说，微波技术是共振技术发展中最精妙的一部分了。

小结

阿基米德说“给我一个支点，我可以撬起地球”，事实证明“给我几个胖子，我就能晃动大楼”，关键是正确的人（数）以正确的方式（频率）做正确的事（激振方向）。

所以，建议深圳某些有钱有闲的有志青年好好查一查，赛格大厦里是不是胖子太多了... ...

不许他们凑在一起瞎折腾。

每成一文，必有所思