广告牌抗风设计和加强措施探讨

1999年10月9日上午第9914号台风正面袭击厦门,这是厦门市自1959年第5903号台风以来经历的风力最大、停留时间最长的一次.据气象部门实测数据显示,本次台风阵风最大风速达到48m/s,已超过12级台风的风速32.7～36.9m/s,台风的实际风压为W_0’=v_0~2/1600=48~2/1600=1.44,是厦门地区基本风压0.75的1.92倍,已超越厦门地区建筑物抗风能力范围,属不可抗拒的自然灾害.此次台风不仅造成了全市供水供电中断、大量树木被刮倒,还造成了一些构筑物特别是轻型钢结构,如广告牌和轻型钢屋盖等的严重损坏.广告牌的破损毁坏率达90%,经济损失约4000多万元.     

沿海农村建房必须增强抗台意识

1 17号台风袭击温州 今年第17号台风于8月21日22时30分在浙江省温州市梅闲镇西侧登陆,正面袭击温州市大部分地区。这次台风表现为强风、暴雨、狂潮三汇合。 强风,从21日上午开始,温州沿海就有12级以上风力,洞头最大风速45m/s,北麂大于40m/s,交成40m/s,乐清37m/s,瑞安38m/s,苍南35m/s,永嘉32m/s。台风经过温州时,近中心最大风速40m/s。1990年台风登陆温州时,近中心最大风速是28m/s,风力11级,且一扫而过,而这次台风是心横扫全市六个县市区,沿海受12能以上风力影响长达10个小时,如此强风连百岁老人都没有见过。     

基于多场参数相关台风工程模型的上海地区台风设计风环境研究

结合台风在我国沿海登陆过程风场参数实测数据拟合模型,拟合参数包括台风几何尺度场(最大风速半径Rmax)和气压分布场(径向气压系数β)等,提出了适用于我国东南沿海区域的考虑多个场参数之间相关性的台风风场改进数值模型。以上海市崇明岛侯家镇气象站1971—2015年间57次台风全过程连续实测记录为参考依据,通过对比台风最大风速的模拟与实测结果,优化了气象站场地地表粗糙高度z0=0.095 m,并结合台风路径历史观测资料和场参数之间概率相关性的实测拟合关系,利用台风工程模型再现了气象站四次典型较强台风风速发展过程,最大风速的相对误差在12%以内,证明了模型应用于台风最大风速预测的可靠性。采用Monte-Carlo台风随机模拟方法和抽样越界峰值法,计算了台风气候模式侯家镇和以上海为代表中心区域典型工程场地的设计基本风速和平均风剖面,获得侯家镇和上海B类场地(z0=0.05 m)百年一遇10 m高度10 min平均风速分别为31.51 m/s和37.46 m/s,标准差为2.05 m/s和2.66 m/s,同时比较了三种不同风剖面拟合模型,给出了四类典型地貌下台风气候风剖面拟合关系。     

台风地区LNG接收站风速设计标准的探讨

国内LNG接收站及其他相关设施多位于东南沿海,在台风频繁登陆的广东、海南、广西、福建、浙江等省份都有LNG项目分布。LNG接收站建设和运营过程中也曾有遭受台风破坏的先例。对于接收站主要设施设备的抗风设计,美国等国的规范的设计风速取值要高于我国的规范要求,并且对建设地点有无台风倾向进行了区别,要求LNG设施应设计为能够抵御风荷载的直接作用,而不会带来结构和功能完整性的损失。典型情况下应采用3s阵风风速作为设计风速取值。建议在将来的LNG接收站建设过程中,在有台风倾向的地区,建设施工单位应适度进一步提高对风荷载敏感、非LNG相关设施设备(如塔吊、临建等)的抗风强度,避免发生人身伤亡和经济损失。     

基于FM认证标准的上导向、下承重推拉式机库大门施工技术

基于FM认证标准的机库大门需满足抵抗基于百年一遇的58 m/s(130 mph)阵风风速持续3 s(相当于17级台风持续3 s),所有机库门的覆层系统和结构构件需承受风揭压力。波音737飞机定制厂房的机库大门按波音飞机机型定制设计,宽度达44 m,由多个门扇叠合推拉启闭,机库大门施工技术满足了超宽机库门抵抗FM认证17级台风风揭压力的要求,保证了机库大门围护系统在台风频发地区的安全可靠性。     

“威马逊”能否吹醒塔机管理者

今年7月18至19日,超强台风＂威马逊＂相继袭击了海南省、雷州半岛以及广西沿海地区。据报道,台风在海南登陆时的最大风力为17级,风速为60m/s,随后继续向西偏北方向移动,横扫了广西钦州、北海和防城港三市（以下简称＂钦、北、防＂）,在＂钦、北、防＂登陆时的最大风力降为15级,风速降为48m/s,成为41年以来袭击我国华南地区风力最强的超强台风,给上述地区建筑用塔式起重机（以下简称塔机）、     

工程信息

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考虑风脉动特性的隔震结构抗震抗风性能分析

采用隔震技术的结构虽可以减少结构在地震作用下的响应,但却使其进入了风荷载敏感区。在强气流作用下,隔震层的位移和结构加速度可能会远远超过其限值。本文以我国荷载规范所选用的Davenport谱为目标,运用基于三角级数的谐波叠加法模拟脉动风速时程,针对我国东南沿海某市一幢5层钢筋混凝土框架住宅,对其在强风荷载和8度地震作用下的性能进行了对比分析。结果表明,8度常遇地震作用下隔震层的位移与50m/s风速作用下的位移相当,而8度罕遇地震作用下隔震层的位移则略大于风速70m/s时的位移。地震作用下结构顶层的加速度远大于风荷载作用下的加速度,但当风速达到30m/s时,其加速度就已超过我国荷载规范所规定的人体舒适度限值。     

500 kV输电塔线体系强风荷载倒塌分析

高压输电线路在强风荷载作用下的倒塔情况是影响输电线路安全运行的重要因素之一,选用Tian-Ma-Qu作为输电塔的角钢本构模型,利用脉动风脉动风中一维单变量下的随机平稳高斯过程,求解多变量的高斯随机过程,并拟合风速时程。建立三塔四线体系,将不同风攻角和不同风速下的风时程荷载输入。结果表明:0°风攻角下,前两个塔架(Z1、Z2)倒塌,风速为50 m/s;45°和90°风攻角下,中间塔架(Z2)塔倒塌,风速分别为38,34 m/s;随着风向角的由小变大,导致输电塔线体系破坏的风速逐渐变小;不同的风攻角会导致不同的输电塔倒塌。     

工程信息

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台风阵风特性对配电线路电杆破坏受力分析

台风具有较强的非平稳性,在短时间内平均风速可能发生急速的增加或者减小,这种阵风特性在风速加速时近似于短时阶跃加载,极有可能造成较多的配电线路电杆损毁。结合福建沿海配电线路电杆损毁形态,对台风阵风作用下输电线路电杆破坏情况进行了受力分析。分析时,采用福建台风重现期风速及对应的风剖面系数考虑沿电杆高度分布的静力荷载;基于谐波合成法生成了考虑台风强湍流影响下的脉动风时程;最后以阶跃荷载方式对电杆施加台风极值风速作用下的动静力时程荷载,并分析电杆各高度截面处的荷载峰值弯矩与抗弯弯矩。结果表明,在考虑台风阶跃荷载作用后,电杆也有可能在基底以上1~2 m处发生截面抗弯能力失效破坏。     

降低血液病房顶部集中送风面积的样板间实验研究——国标《医院洁净护理与隔离单元技术标准》编制组系列探讨问题之三

在面积9 m~2、高2.5 m的血液病房样板间中进行了实验。在顶部送风尺寸每边比床边外延0.4 m的条件下,室内达到远低于3.5粒/L浓度的5级洁净度要求;床面0.4 m以上床头位置风速低于0.1 m/s,远低于避免吹风感的0.12 m/s要求;可比常规做法节能1/3～2/3。     

强台风“黑格比”登陆过程中近地风场特性

为准确研究低矮房屋的风载特性,基于建造在强台风"黑格比"登陆地点的低矮房屋原型实测房,对强台风"黑格比"登陆的全过程进行了监测,获取了在强台风登陆过程中近地风场及实测房屋表面风压的实测数据。通过对台风登陆过程的风速及风向、阵风因子、湍流度、湍流积分尺度和风速谱等参数的分析,研究了强台风"黑格比"登陆时的近地风场特性,同时介绍了实测房屋及测压系统。结果表明:强台风"黑格比"的最大瞬时风速达到56.7/s,10m in最大平均风速为40.2m/s;台风登陆前,风速及风向脉动变化很大;台风登陆后,湍流度及阵风因子明显减小;风速变大,阵风因子与湍流度有减小的趋势;实测风速谱与von Karman谱吻合较好。研究结果将增进对强台风近地风场的理解和认识,可为今后改进低矮房屋的抗风设计提供参考。     

缅甸某输电线路工程双回直线塔真型试验研究

缅甸某输电线路工程是"一带一路"建设的重要组成部分。双回直线(DS)塔占输电线路工程铁塔整基的83%,最大设计风速35 m/s,无覆冰,0°转角,设计采用美国标准ASCE 10-97;塔身主材采用Q345角钢,8. 8级高强螺栓连接,呼高37. 0 m,全高52. 8 m,单基塔质量为13. 69 t。DS塔顺利通过断一相地线、断一相导线、装地线和装导线4种工况的100%设计荷载真型试验,在最大横向风超载工况下,加载到110%设计荷载约2 min后,塔腿主材和辅助材先后屈服破坏。试验表明:铁塔位移和应力测试结果满足设计变形及构件承载力要求,结构设计合理,安全可靠,节省了整体用钢量,达到了预期目标。     

超高层建筑施工台风环境下塔吊附着安全性技术研究

海口地处低纬度热带北缘,属于热带海洋气候,秋季多台风暴雨,年均风速3.4m/s,最大风速达68m/s。时常受到热带气旋影响。如何保证受台风强烈影响下超高层建筑施工中塔吊的安全使用是该地区施工中必须考虑的事项。本文通过对外附式塔吊附着撑杆及相连附墙设置的受力计算分析,制定合理的塔吊附着方案,以保证安全、经济施工。     

台风“梅花”影响下近地风脉动特性研究

由建立在上海东海岸边的40m测风塔对台风"梅花"影响过程中的风速、风向等信息进行了全程记录,获得了10m、20m、30m及40m高度处的实测数据。通过对湍流度、阵风因子、峰值因子等脉动风特性参数的分析表明:当风速较低时,湍流度和阵风因子均随平均风速的增大而减小,但当平均风速超过其临界值时,湍流度和阵风因子基本不随平均风速而变化,两者的临界风速分别约为10m/s和12m/s;纵向和横向阵风因子随相应湍流度的增大而增大,并且通过最小二乘拟合得到了它们之间的经验公式;峰值因子(阵风持续时距t=3s)基本上不随10min平均风速的变化而变化,10m、20m和40m高度的各时段峰值因子的均值分别为2.21、2.12和2.00,峰值因子均值随阵风持续时距的变化关系与Durst研究结果较为吻合。     

深圳地王商业大厦结构风荷载效应分析

根据在深圳地王商业大厦 3 47 5m高程处对风速和结构风振动的多次测试数据 ,按现行《建筑结构荷载规范》(GB5 0 0 0 9— 2 0 0 1 )、《日本建筑学会对建筑物荷载建议》以及笔者提出的风速剖面模型确定的风荷载 ,采用SAP2 0 0 0的空间有限元程序对该高层建筑结构进行了风反应计算分析。计算结果与实测结果对比得出以下结论 :在 3 0 0m以上高程 ,风速剖面不再按指数或对数规律分布 ,而呈抛物线或多项式曲线规律分布。因此 ,在对高度超过 3 0 0m的超高层建筑结构进行风反应分析时 ,我国现行《建筑结构荷载规范》的风荷载取值可能偏高 ,建议进行调整     

独立高柱广告牌在脉动风荷载作用下的疲劳响应分析

文章以崇启长江公路大桥(江苏段)接线工程路段上的一套独立高柱广告牌设施为研究对象,通过程序模拟脉动风速时程,并利用迈达斯软件建立了其三维有限元模型,在此基础上对广告牌进行模态分析及脉动风荷载作用下的疲劳响应分析。分析结果表明,迈达斯软件能够较好的模拟广告牌结构在脉动风荷载作用下的疲劳响应,利用该软件进行广告牌结构的疲劳分析是可行的。最后,将广告牌疲劳等效应力幅值与规范限值进行比较,结果表明该结构能够满足规范要求。     

软质挡烟垂壁

软质挡烟垂壁是地下与大空间建筑防排烟系统中的关键设备。平时 ,挡烟帘布卷绕在专用电动滚筒上并置于装饰吊顶内 ,当消防控制中心发出火警信号或接受烟感、温感信号后 ,挡烟垂壁在电动滚筒的驱动下垂落 ,以形成若干烟区分隔 ,然后排烟风机将高温烟气迅速排出室外 ,为人员的疏散与救生创造环境和争取时间。其技术指标为 :宽度≤ 65 0 0 mm,下垂有效高度≥5 0 0 mm,升降速度 :0 .2 0 m/ s,垂壁布帘材料的燃烧性能等级 :GB862 4 B1级 ,耐风摆性能 :在 5 m/ s风速中 ,垂壁偏角≤ 15°,电源 AC2 2 0 V(单相 )。它具有三套驱动系统 :电动驱动…     

超高层建筑上实施风力发电可行性研究

珠江城商务写字楼高309.6m,在大楼中上部建造4个风洞(吸风口)并安装有4个风能发电机进行风能发电。通过大比例尺(1∶150)模型的风洞试验,研究吸风口内风速放大效应;利用全尺寸CFD数值模拟评估在3年重现期风速下风机运行及气流流经吸风口引起的噪声影响;通过CFD数值模拟获得来流为40m/s时风机切入绕流的风荷载,建立风机及其上下8个楼层范围内的结构有限元模型,并将CFD数值模拟获得的风荷载作为输入荷载评估了风机运行时对其连接的上下两个楼层振动的影响。研究结果表明:①建筑外形及吸风口的喇叭口形状对气流具有明显的加速作用;②受到周边建筑的干扰作用,出现明显的"峡谷风效应",有周边工况下吸风口的风速放大效应出现在2号吸风口(tunnel-2);③在绝大多数情况下,4个吸风口均能达到风机运行时所需的风速要求,风力发电基本能够正常运行;④在3年重现期风速下,风机运行及气流流经吸风口产生的噪声小于50分贝,满足城市2类地区的噪声限制要求;⑤在吸风口处的来流风速为40m/s情况下,风机运行产生的振动较小,满足高层建筑对结构振动舒适度的要求;⑥在超高层建筑上实施风力发电是可行的,乃利用可再生能源的一种创新策略。