风灾及抗风设计
防火建筑物室外防风设计原则
防火建筑物室外防风设计原则防火建筑物的室外防风设计是建筑安全设计的重要组成部分。
通过合理的室外防风设计,可以帮助提高建筑物的抗风性能,减少风灾损失,并保障人们的生命财产安全。
本文将介绍防火建筑物室外防风设计的原则,以供参考。
1. 风压和负荷计算在进行室外防风设计前,需要对建筑物所受的风压和荷载进行准确计算。
一般情况下,根据建筑物的高度、形状和地理位置等因素,可以采用国家建筑设计规范中的相应计算方法,确定建筑物所需承受的风荷载。
2. 建筑形状和布局建筑物的形状和布局对其室外防风性能有重要影响。
合理的建筑形状和布局可以减少风的阻力,降低风对建筑物的作用力。
一般来说,应尽量避免采用突出部分和尖角,而选择流线型的设计,使风流顺畅通过建筑物。
3. 结构设计防火建筑物室外防风设计中的结构设计是关键。
建筑物的结构应具有足够的刚度和稳定性,能够承受强风的冲击力。
使用优质的材料、合理布置纵横向的结构支撑系统,以及增加适当的加强措施,可以提高建筑物的抗风能力。
4. 疏散和避难设施在防火建筑物室外防风设计中,疏散和避难设施的设置至关重要。
应确保建筑物内外的疏散通道畅通无阻,方便人员迅速疏散。
同时,在建筑物周边设置足够的避难场所,提供人员在风灾发生时的临时安全空间。
5. 防风材料和设备选择适合的防风材料和设备是室外防风设计中的必要步骤。
应选用能够抵御风力的耐候材料,如高强度玻璃、铝合金等。
另外,可以安装风感应器、风向标和风速计等设备,及时监测风力的变化,并采取相应的防护措施。
6. 防风措施的维护和检查室外防风设计完成后,定期的维护和检查工作不可或缺。
建筑物的防风设施应定期进行检查,确保其处于良好的工作状态。
同时,根据气象条件变化,及时采取相应的调整和改善措施,提高防风设施的适应性。
综上所述,防火建筑物室外防风设计需要考虑风压和负荷计算、合理的建筑形状和布局、结构设计、疏散和避难设施、防风材料和设备等因素。
只有在综合考虑这些原则的基础上,才能构建出具有良好抗风性能的建筑物,确保人们的生命财产安全。
建筑设计中的灾害预防与应对措施
建筑设计中的灾害预防与应对措施灾害是一种无法避免的自然现象,对于建筑设计者来说,预防和应对灾害是至关重要的。
在建筑设计过程中,灾害预防和应对措施必须被充分考虑,以确保建筑物的安全性和可持续性。
本文将探讨建筑设计中的灾害预防与应对措施,并提供一些相关建议。
一、防地震设计地震是一种常见而危险的自然灾害,对建筑物造成的破坏可以是灾难性的。
因此,在建筑设计中,防地震设计是至关重要的。
建筑师应采用抗震设计规范,如加固结构、选择适当的基础类型以及使用抗震材料等。
此外,建筑物的布局和形状也应考虑地震力的传递和分散,以避免局部破坏的发生。
二、抗风设计飓风、台风等高风速的自然灾害可能对建筑物造成严重破坏。
为了应对这种灾害,建筑设计者应采用抗风设计措施。
这包括使用抗风建筑材料、加固建筑结构、选择适当的形状以及设计风道等。
另外,合理的建筑物布局和附加风力的减缓也是抗风设计的关键。
抗风设计可以有效降低风灾的损害程度,保护人员的生命和财产安全。
三、防火设计火灾是建筑物中最常见的灾害之一,极有可能导致人员伤亡和财产损失。
在建筑设计中,防火设计是必不可少的。
建筑师应考虑使用防火建筑材料、设计防火分隔等级、设置灭火系统和疏散通道,并确保建筑物的防火设备和消防设施经常维护和检查。
此外,进行防火演习和提醒使用者的火灾逃生途径也是重要的预防措施。
四、防水设计洪水是一种常见的自然灾害,经常给建筑物和人员带来巨大的破坏。
为了应对洪水,建筑师应采取防水措施。
这包括构建防水墙、选择防水材料、设计合理的雨水排放系统等。
此外,建筑物的地势和周围环境也应考虑在内,以避免水灾的发生和影响。
五、应急疏散设计在建筑设计中,应急疏散设计是必不可少的。
设计者应合理设置疏散通道、出口和示警系统,确保人员在灾害发生时能够快速、安全地疏散。
在建筑物内部应明确标识疏散通道和出口,并提供相应的紧急逃生设备。
同时,定期进行疏散演习和加强人员培训也是必要的。
六、生态环保设计在建筑设计中,生态环保设计是取得可持续发展的关键。
建筑抗风设计
建筑抗风设计随着建筑技术的不断发展,建筑物在面对自然灾害,如台风和龙卷风等风灾时需要具备一定的抗风能力。
建筑抗风设计成为了建筑领域中的重要课题之一。
本文将探讨建筑抗风设计的原则、方法以及在不同类型建筑中的应用。
一、抗风设计原则建筑抗风设计的基本原则是确保建筑物在强风环境下的安全可靠。
以下是四个基本原则:1.结构稳定性:建筑物应具备足够的刚度和稳定性,以抵御风力的作用。
这可以通过选择和布局适当的结构材料和构件来实现。
2.气动稳定性:适当的建筑造型和外形设计可以降低风阻力,减少对建筑物的风力作用。
建筑物的较佳气动性能可以通过模型试验和数值模拟等手段来研究和优化。
3.连接和固定:建筑物的各个部分和构件之间的连接和固定必须足够强固,以确保整体结构的完整性和稳定性。
合适的连接方式可以通过经验和实践来确定。
4.材料选择:建筑材料的选择和使用应符合抗风的要求。
例如,在抗风建筑中,钢材和混凝土多用于结构和柱基建设,以增强整体抗风能力。
二、抗风设计方法下面是几种常见的建筑抗风设计方法:1.风洞试验:通过风洞试验,可以模拟实际风场并测试建筑物的抗风性能。
风洞试验可以提供关于风荷载和结构响应的详细数据,为设计提供依据。
2.数值模拟:利用计算流体力学(CFD)等数值模拟方法,可以对建筑物在不同风速下的气动性能进行模拟和分析。
数值模拟可以辅助风洞试验并提供更全面的设计信息。
3.结构优化:根据风压分布和结构参数,使用结构优化方法对建筑物进行重新设计,以提高抗风性能。
这可以通过增加结构材料的强度或调整构件和连接方式来实现。
4.风阻器和缓冲设施:在建筑物的设计中,可以引入风阻器和缓冲设施,以减少风力对建筑物的作用。
这包括设置遮挡物、风险缓冲区和减震装置等。
三、建筑抗风设计的应用建筑抗风设计广泛应用于各种类型的建筑物中。
下面是几个不同类型建筑的抗风设计应用示例:1.高层建筑:高层建筑由于自身的高度和结构特点,需要考虑更严格的抗风设计要求。
建筑防风减灾的措施
建筑防风减灾的措施介绍自然灾害对建筑物造成的破坏常常给人们的生命和财产安全带来重大威胁。
在建筑设计和施工中采取防风减灾措施是至关重要的。
本文将介绍几种常见的建筑防风减灾措施,旨在降低建筑物遭受风灾带来的损失。
1. 建筑物外立面的设计建筑物外立面的设计是防风减灾的关键一环。
合理的外立面设计可以降低风的阻力,减少风力对建筑物的冲击。
以下是几个常见的外立面设计措施:•选择适合的立面材料:使用具备抗风性能的立面材料,例如玻璃钢、防火岩板等。
这些材料具有良好的抗风性能,能够减小风的阻力。
•采用空气动力学原理进行设计:利用空气动力学原理,通过调整外立面的形态和结构,减小风的冲击力。
例如通过圆角化设计、采用空气动力学线型等方式来减小风力的作用。
2. 建筑物结构的加固建筑物的结构加固是提高建筑物抗风能力的重要手段。
以下是几种常见的结构加固措施:•加强框架结构:在建筑物的框架结构中增加横向和纵向的连接,在框架结构的节点处进行加固,提高整体的稳定性和刚度。
•采用抗风墙:在建筑物的外墙中设置抗风墙,通过增加抗风墙的刚度和重量,增强建筑物的整体抗风能力。
•使用抗震支撑系统:在建筑物的结构中采用抗震支撑系统,增加建筑物的侧向刚度,降低风力对建筑物的影响。
3. 窗户和门的设计窗户和门的设计对建筑物的抗风能力起着重要的作用。
以下是几种常见的窗户和门的设计措施:•使用抗风玻璃:选择具有抗风性能的玻璃材料,增加窗户的稳定性和刚度。
•设计合理的门的位置和形状:合理设置门的位置和形状,减小风力对门的冲击力,增加门的稳定性。
•加装窗框固定设备:在窗户和门的框架中加装固定设备,提高窗框的抗风能力,减少窗框松动造成的灾害。
4. 室内空间的规划合理规划室内空间也是防风减灾的重要一环。
以下是几种常见的室内空间规划措施:•设计内部避风通道:在建筑物内部设置避风通道,使人们能够在风灾来临时快速转移避险。
•合理布局家具和设备:在室内布局家具和设备时应避免过度集中,以减少风力对室内物体的冲击力。
景观设计中的灾害防御方案
景观设计中的灾害防御方案灾害是指自然或人为原因引起的、对人类安全和财产造成威胁的事件或现象。
在景观设计中,灾害的发生可能对环境和人们的生活带来严重影响。
因此,制定合适的灾害防御方案是非常重要的。
本文将探讨在景观设计中常见的灾害,并提出相应的防御方案。
一、洪水防御方案洪水是影响景观设计的一种常见自然灾害。
它可能导致水源、园林和建筑设施的破坏。
为了应对这种灾害,可以采取以下措施:1. 引导水流:在设计景观时,应合理布局和设计路面、排水系统和溪流,以确保水流得以快速引导到合适的地方。
2. 建造保护性设施:在受洪水威胁的地区,可以考虑建造防洪墙、雨水花园和水坝等保护性设施,以减轻洪水的冲击和破坏。
3. 选择适应性植被:在景观设计中,应选择能够适应高湿度和泥土湿润的植被,以提供更好的水源保护和土壤保持功能。
二、地震防御方案地震是一种可能对景观造成巨大破坏的自然灾害。
在设计景观时,需要考虑到地震的可能性,并采取以下措施:1. 建筑合理布局:设计时应采用适当的建筑布局,避免高耸的建筑物和过于复杂的结构,以提高建筑物在地震发生时的稳定性。
2. 使用抗震材料:在景观建设中,应优先选择具有较好抗震性能的材料,如抗震水泥、抗震砖块等,以提高建筑和设施的抗震能力。
3. 强化土壤稳定性:通过调整土壤结构和使用地下支撑系统等方式,提高土壤的稳定性,减轻地震对景观造成的损害。
三、风灾防御方案风灾是景观设计中常见的自然灾害之一。
为了应对强风的影响,可以采取以下措施:1. 选择抗风植被:在景观设计中,应选择能够承受强风的抗风植被,如无花果树、柏树等。
这些植被可以减少风对景观的冲击和破坏。
2. 建造防护屏障:在受强风威胁的地区,可以设置防护屏障,如围墙、树篱等结构物,以减缓风速,保护景观和建筑物。
3. 加固结构稳定性:在建造景观设施时,应考虑加强结构的稳定性,使用抗风设计和固定设备,以确保其在强风下的稳定性。
四、火灾防御方案火灾是景观设计中常见的人为灾害之一。
建筑技术建筑物抗风设计的原则与方法
建筑技术建筑物抗风设计的原则与方法建筑物在面临自然灾害中,尤其是风灾时面临严峻的考验。
抗风设计是保障建筑物安全稳固的重要环节之一。
本文将讨论建筑物抗风设计的原则与方法,以帮助读者更好地了解抗风设计的要点。
一、建筑物抗风设计原则1. 强度原则强度原则指建筑物在设计和施工过程中,需具备抵抗风力的足够强度。
建筑材料的选择、结构的设计、关键部位的加固都要符合相关规范和标准,确保建筑物经受风力的考验时不会倒塌或受损。
2. 稳定原则稳定原则是指建筑物在面对风力时,能保持平稳、不失稳定性。
设计时需充分考虑建筑物的重心位置、结构的刚度和加固措施,以提高建筑物的整体稳定性。
3. 塌落原则塌落原则强调建筑物在受到破坏时,不会形成大规模的坍塌。
通过合理的结构布局和抗震设计,减少建筑物的内力集中,提高其承载力和抗震能力,从而避免因风力引发的塌落事故。
二、建筑物抗风设计方法1. 风力荷载计算准确计算风力荷载是进行抗风设计的前提。
常用的方法有静力法和动力法。
静力法适用于简单建筑物,通过经验公式计算风力引起的压力、力矩等;动力法适用于高层或复杂建筑物,通过建立风载体系模型,进行风振分析。
2. 结构系统选择在抗风设计中,合理选择结构系统至关重要。
例如,在高层建筑中采用框架结构、剪刀撑结构或桁架结构,可以增加建筑物的整体刚度,提高抗风性能。
3. 关键部位加固抗风设计中,对建筑物的关键部位进行加固是必不可少的。
如增加墙体的厚度、设置剪力墙、加强楼梯间的承载能力等,都有助于提高建筑物的抗风稳定性。
4. 风洞试验风洞试验是一种重要的抗风设计方法。
通过在实验室中模拟风场和建筑物,观察建筑物在不同风速下的动态响应,可以评估建筑物的抗风性能,并优化设计方案。
5. 监测与维护建筑物抗风设计不仅仅是在设计和施工阶段完成,还需要进行监测和维护。
定期对建筑物进行风灾风险评估和结构监测,及时进行维护和加固,以确保其长期的抗风性能。
结论建筑物抗风设计是确保建筑物安全可靠的重要环节,具有重要的意义。
解决防风措施
解决防风措施引言在许多场景中,防风措施是至关重要的。
无论是在建筑工程领域,还是户外活动或农业生产中,我们都需要采取一些措施来减轻强风可能带来的负面影响。
本文将探讨一些常见的解决防风措施,帮助读者了解如何有效应对强风。
1. 土木工程中的防风措施在土木工程领域,强风可能对建筑物和结构物造成严重破坏。
以下是一些常见的防风措施:1.1 抗风设计建筑物和结构物的抗风设计是预防风灾的关键。
这涉及选用适合抗风要求的建筑材料,采用合适的设计方法,并进行风险评估。
一些常见的抗风设计措施包括:增加建筑物的抗风能力,增强建筑物的结构稳定性以及优化建筑物的风载荷传输路径。
1.2 风围护结构风围护结构是一种用于减轻风力对建筑物影响的防护措施。
这些结构通常位于建筑物周围,可以起到挡风、降低风速和防止风化的作用。
风围护结构的设计通常考虑到当地的风环境、建筑物高度和形状等因素。
1.3 防风墙防风墙是一种用于减轻风压的墙体结构。
它们通常位于建筑物的外部,可以将建筑物周围的风速降低到可接受的范围。
防风墙的设计可以根据建筑物的形状和方向进行优化,以提供最佳的防风效果。
1.4 基础加固强风往往会对建筑物的基础产生巨大的压力。
为了增强建筑物的稳定性,基础加固是一项重要的措施。
通过使用适当的建筑材料、设计合理的基础结构以及加强地基的稳定性,可以有效减少建筑物因强风而导致的损坏。
2. 户外活动中的防风措施户外活动往往会因强风而受到影响,但我们可以采取一些措施来应对这种情况。
以下是一些常见的户外活动中的防风措施:2.1 营地选择在选择营地时,应优先考虑具有天然防护措施的地点。
例如,选择位于山脚下或森林中的营地,可以最大程度地减少风力对帐篷和设备的影响。
2.2 帐篷设置在设置帐篷时,应选择适当的位置和方向。
通常情况下,背风的位置是比较理想的选择。
此外,适当地固定帐篷,使用高质量和耐风的帐篷材料也是减轻风力影响的关键。
2.3 物品固定在户外活动中,物品的固定也是防风的重要环节。
建筑结构的抗风设计
建筑结构的抗风设计在建筑工程中,抗风设计是至关重要的一环。
高风速的风力对建筑物产生的压力和风载影响可能导致建筑结构的倒塌和损坏,给人员和财产带来巨大的风险。
因此,合理的抗风设计是确保建筑物安全稳定的关键措施之一。
本文将介绍建筑结构抗风设计的重要性、影响因素和常用的设计方法。
1. 重要性建筑结构抗风设计在保障人员和财产安全方面起到至关重要的作用。
当遭受强风袭击时,建筑物若没有经过合理的抗风设计,可能产生严重变形、位移或倾覆,引发人员伤亡事故。
此外,受强风的冲击,建筑物的墙体、屋顶、窗户等易受损件也容易发生破坏,进而对建筑物内部设备和财产造成损失。
因此,通过合理的抗风设计,能有效减少风灾带来的损害。
2. 影响因素建筑结构抗风设计的成功与否受多种因素的影响。
2.1 地理环境特征地理环境特征是抗风设计的首要因素之一。
不同地区的地理环境特征(如海拔、气候、地形等)会导致当地风速和风向的差别,因此,抗风设计需要结合具体地理环境特征进行。
2.2 建筑物形式和高度建筑物的形式和高度对其抗风能力有直接影响。
例如,高层建筑由于面积较大,截风面积也相应增大,因此需要更强的抗风设计。
此外,建筑物的形式(如平面形状、结构形式等)也会影响到其抗风性能。
2.3 结构材料和构造方式建筑物所采用的结构材料和构造方式直接关系到其承载能力和抗风性能。
结构材料的抗风能力会影响到建筑物的整体稳定性,不同构造方式也会产生不同的抗风效果。
因此,在抗风设计中需要选择合适的材料和构造方式。
3. 设计方法为了确保建筑物具备较好的抗风能力,设计师可以采用以下方法:3.1 强度设计法强度设计法是最常用的抗风设计方法之一。
该方法通过计算建筑物受到的风荷载,并根据结构材料的强度和抗拉性能进行合理设计,以确保建筑物的整体稳定性。
3.2 风洞试验风洞试验是一种能够模拟真实风场条件的实验方法,通过在缩比模型中对建筑物进行风洞试验,可以精确评估建筑物所承受的风荷载和风力效应。
建筑物抗风设计
建筑物抗风设计引言:在地球上的各个角落,自然灾害的威胁始终存在。
其中,风灾是一种普遍且具破坏性的自然灾害,经常伴随着巨大的破坏和损失。
因此,在设计和建造建筑物时,抗风设计成为至关重要的一项任务。
本文将探讨建筑物抗风设计的原理、方法和技巧,以增强建筑物的抗风能力,减少损失。
一、抗风设计的原理1. 风力的作用风是由大气层中气压差所引起的空气运动,其对建筑物的作用主要体现在风压和风扬力两个方面。
风压是指风对建筑物垂直表面产生的压力,风扬力指风对建筑物水平表面产生的拉力。
建筑物抗风设计的关键在于合理分布和使用这两种力。
2. 建筑物的结构强度抗风设计的基础是建筑物的结构强度。
建筑物的结构强度是指建筑物对外界荷载的抵抗能力,包括重力、水平力和风力等。
设计和选择合适的材料、合理的构造和加固方法是确保建筑物结构强度的关键。
3. 风洞试验和数值模拟为了准确评估建筑物的抗风能力,风洞试验和数值模拟成为建筑设计的重要手段。
风洞试验可以模拟真实的风力环境,通过观测模型结构的变形和应力状况,评估建筑物的稳定性。
数值模拟则通过计算流体力学方法,预测和分析建筑物在不同风速下的响应。
二、抗风设计的方法和技巧1. 形状设计建筑物的形状对其抗风能力有直接影响。
流线型的外形可以减小风阻力,降低风压对建筑物的作用。
因此,在设计过程中,应尽量避免棱角和突出物,优化建筑物的气动特性。
2. 避免共振共振是指建筑物在特定频率下受到外部激励时,振动幅度不断增大的现象。
共振会导致建筑物结构的破坏和崩溃。
为了避免共振现象的发生,设计中需要考虑建筑物结构的固有频率,选取合适的抗振措施。
3. 强化连接建筑物的连接部位是脆弱的地方,容易受到风力的破坏。
因此,在设计和施工过程中,需要采取一些措施,如增加连接的强度和刚性,确保连接部位的稳定性。
4. 防护措施除了在建筑物设计中增强结构抗风能力外,还可以采取一些防护措施来减小风灾的影响。
例如,在建筑物周围种植防风林带,设置风抑制构筑物等,都可以有效地降低风力的作用。
建筑物抗风设计规范
建筑物抗风设计规范引言:随着城市化进程的不断加快,高楼大厦越来越多地出现在城市的天际线上。
然而,这些高大的建筑也面临着自然灾害的威胁,其中之一就是风灾。
合理设计建筑物的抗风能力,成为了建筑师和工程师们亟需解决的问题之一。
本文将对建筑物抗风设计规范进行论述,包含以下几个方面:基本概念、设计原则、风力标准、建筑材料选择和风洞模拟实验。
一、基本概念1.1 风荷载:指风对建筑物表面所施加的力量,通常用风压、风速和风向来表示。
1.2 风荷载系数:标志着建筑结构和风荷载之间的关系,包含平面风荷载系数、立面风荷载系数和屋面风荷载系数等。
二、设计原则2.1 安全:建筑物在设计过程中,应当考虑到安全因素的影响。
确保建筑物在极端风灾情况下不会倒塌或发生结构失稳。
2.2 稳定:建筑物需要具备稳定性,即在风载作用下保持平衡。
在设计过程中,应当考虑到风的方向和速度对建筑物产生的影响,采取恰当的措施提高其稳定性。
2.3 经济性:在满足安全和稳定性的前提下,尽可能降低工程成本,提高建筑物的抗风性能。
三、风力标准3.1 国家标准:根据《建筑结构荷载标准》(GB50009)的规定,根据不同城市的不同复杂程度和风力等级,制定了相应的抗风设计规范。
3.2 地方标准:一些地方性的标准也会根据当地的气候和环境条件进行修订,以确保建筑物的安全性。
四、建筑材料选择4.1 钢结构:钢结构具有较高的强度和刚度,适用于设计高层建筑和大跨度结构。
4.2 混凝土结构:混凝土结构具有较好的抗压能力,在设计中可根据需要选择不同等级的混凝土。
4.3 钢筋混凝土结构:钢筋混凝土结构结合了钢条的延性和混凝土的耐久性,是建筑物抗风能力较好的结构形式之一。
五、风洞模拟实验为了验证建筑物在各种风灾条件下的抗风能力,可以借助风洞模拟实验进行风荷载的测试和建筑物结构的优化设计。
5.1 风洞模型制作:根据实际建筑物的尺寸和比例,制作相对应的风洞模型。
5.2 风洞实验:将风洞模型放入设计好的风洞中,对其进行不同风速、风向和风压的测试。
防风施工方案
防风施工方案1. 简介随着城市建设的不断发展,建筑施工面临的风险也越来越多。
其中,风灾是一种常见且危险的自然灾害,可能对建筑物、设备和人员造成严重影响。
因此,在建筑施工过程中,采取必要的防风措施至关重要。
本文将介绍一种常用的防风施工方案,以帮助施工人员有效减少风灾风险。
2. 风灾特点在施工现场,风灾具有以下特点:•高速风: 风速可能超过建筑物能承受的极限,对建筑结构产生巨大压力;•风暴潮: 强风可能带来巨大的海浪冲击,威胁到近海施工设备和人员的安全;•飞行物: 风力较大时,周围可能存在大量飞行物,如建筑材料、工具等,对施工人员构成伤害威胁。
考虑到这些特点,施工方案需要采用合适的防风措施,以确保施工的安全和顺利进行。
3. 防风施工方案3.1 稳定建筑结构建筑物是施工现场最重要的部分,为了保证其抵御风灾的能力,可以采取以下措施:•选择合适的结构设计:根据当地气象条件和风力等级,设计出适应的建筑结构,具备足够的抗风能力;•加固建筑材料:使用高强度建筑材料,增加建筑物的抗风性能;•增加建筑物重量:通过增加建筑物的重量来增加稳定性,如增加地基深度、加装无形重物等。
3.2 设备固定在施工现场,设备的固定非常重要,以确保其不会被风吹倒或移动,对施工人员和周围环境造成危害。
以下是一些设备固定的方法:•使用固定支架:根据设备的尺寸和重量,设计和安装相应的固定支架;•使用锚地锚:在设备周围设置锚地锚,将其牢固地固定在地面上;•使用绳索和夹具:通过使用绳索和夹具,将设备与建筑物或其他固定结构相连。
3.3 安全防护措施除了稳定建筑结构和固定设备外,还应采取安全防护措施来保护施工人员的安全。
•提供安全帽和安全绳等必备的个人防护装备;•设立临时围栏和警示标志,以警示风险区域;•定期检查施工现场,确保没有松动的工具和材料等。
4. 总结防风施工方案是确保施工安全的重要一环。
通过稳定建筑结构、固定设备和采取安全防护措施,可以最大程度地减少风灾风险。
建筑工程防风方案
建筑工程防风方案随着全球气候变化的加剧,飓风和台风等极端天气现象频繁发生,给建筑工程安全带来了严峻的挑战。
如何在设计和施工过程中有效地考虑风的影响,采取相应的防护措施,成为建筑工程中的一项重要任务。
本文将从建筑工程防风的意义、风力的特点和危害、防风设计和施工措施等方面进行阐述,以期为建筑工程的防风提供一些有益的参考。
一、建筑工程防风的意义风是自然界中一种常见的气象现象。
在自然界中,风的确具有吹拂的作用,给大自然的万物带来了生机和活力。
但风的强度不断加大,特别是在风灾频发的地区,建筑工程所遭受的风力的影响也是十分巨大的。
风灾会对建筑物结构、外墙、屋面等构件造成破坏,给建筑物带来严重的损失。
因此,建筑工程防风的意义显而易见,它可以有效地减少风灾造成的损失,提高建筑物的安全性和稳定性,延长建筑物的使用寿命。
二、风力的特点和危害风是一种气象现象,其具有以下几个特点:1. 风的不稳定性:风的方向、速度和强度都是不断变化的,风的不稳定性给建筑工程带来了不确定的风险。
2. 风的动力较大:风的动力可以是很大的,特别是在飓风、台风等极端天气中,风的动力往往是十分巨大的。
3. 风的吹拂性:风的吹拂性是指风通过风力对建筑物表面进行吹拂,给建筑物带来一定的影响。
风具有较大的动力,对建筑工程造成了一定的危害:1. 对建筑物的压力:强风对建筑物进行吹拂,产生压力,影响建筑物的稳定性。
2. 对建筑物的振动:强风对建筑物进行吹拂,会引起建筑物的振动,影响建筑物的使用寿命。
3. 对建筑物外墙和屋面的损坏:强风会对建筑物的外墙和屋面造成破坏,影响建筑物的整体美观。
三、防风设计措施1. 风压标准的确定:在进行建筑工程防风设计时,首先需要通过风压标准来确定所在地区的设计风压。
建筑物的设计风压等级应以风压标准为依据来确定。
2. 建筑结构设计的抗风能力:在建筑工程设计时,应充分考虑到建筑物的抗风能力,通过合理的结构设计来提高建筑物的抗风能力。
建筑结构设计的抗风设计
建筑结构设计的抗风设计一、引言建筑结构设计中,抗风设计是至关重要的一环。
随着气候变化和自然灾害的增加,建筑物面临的风力挑战日益严峻。
本文将探讨建筑结构设计中的抗风设计,包括设计原则、主要影响因素以及常用的抗风设计方法。
二、设计原则1. 安全性原则抗风设计的首要原则是确保建筑物的安全性。
要根据当地的气候条件,确定适当的设计风速,并根据这个风速进行结构设计。
在设计过程中,要充分考虑建筑物的使用年限,采用合理的强度设计,以确保建筑物在极端风力下的稳定性和安全性。
2. 经济性原则除了安全性,抗风设计还要考虑经济性。
建筑结构设计中的抗风设计应该在保证安全的前提下,尽量减少材料、成本和能源的消耗。
通过合理的结构布置和优化设计的方法,可以在不影响建筑物稳定性的情况下,降低工程造价。
三、影响因素1. 地理环境地理环境是一个风洞效应的重要因素。
地形、地势和地表覆盖物的不同都会对风的流动产生影响。
建筑结构设计时,需要充分考虑周围环境的因素,合理调整建筑物的高度、体型和朝向,以减小风对建筑物的影响。
2. 建筑物特性建筑物的形状、高度、体积和材料等都会对其抗风性能产生影响。
一般来说,流线型的建筑物比较能够减小风的阻力,从而减小风力对建筑物的载荷。
另外,采用轻质材料、减少建筑物表面的突出部分,也能有效减小风力作用。
3. 风力特性风的强度和方向是抗风设计的重要依据。
通过风洞试验、数值模拟等手段,可以获取当地风的统计数据,确定设计风速。
此外,建筑物所在地的历史风灾情况也需要考虑,以便更好地评估风对建筑物的影响。
四、常用的抗风设计方法1. 设计风速根据当地的气象数据和风洞试验结果,确定合理的设计风速。
通常采用不同的风区划分,确定不同类型的建筑物的设计风速。
2. 结构体系选择根据建筑物的形态和所处环境,选择合适的结构体系。
常见的结构体系包括框架结构、筒体结构、拱形结构等。
不同的结构体系对风的响应有不同的特点和抗风性能。
3. 结构布置和优化合理的结构布置可以改善建筑物的抗风性能。
乡村防灾减灾措施
乡村防灾减灾措施1. 引言自古以来,人们生活的乡村地区经常面临各种自然灾害的威胁,如洪涝灾害、地震、风灾等。
为了减少自然灾害对乡村地区的破坏和居民的伤亡,乡村防灾减灾措施至关重要。
本文将介绍一些常用的乡村防灾减灾措施,以帮助乡村地区的居民更好地应对灾害。
2. 持久的建筑结构为了防止自然灾害对乡村地区的建筑物造成过大的破坏,建筑结构需要具有一定的抗灾性能。
以下是一些常见的抗灾建筑结构措施:•地基加固:通过加固地基,可以增加建筑物的稳定性,减少地震等灾害对建筑物的影响;•建筑抗震设防:在建筑设计中考虑到抗震设防,如合理设置梁柱结构、使用抗震材料等;•抗风设计:在乡村地区常见的灾害是风灾,因此建筑物的设计中需要考虑抗风性能,如采取合理的建筑形状、使用抗风材料等;•防水设计:在设计乡村建筑物时,需要考虑到防洪防水的措施,如合理设置屋顶排水系统、建造防洪墙等。
通过采取上述的抗灾建筑结构措施,可以增加乡村建筑物的抗灾能力,减少自然灾害对建筑物的损害。
3. 乡村灾害预警系统灾害预警系统是一种通过监测、分析和预测自然灾害情况,及时向人们发出预警信息的系统。
在乡村地区,建立一套完善的灾害预警系统可以帮助居民及时做好防灾准备和疏散工作。
乡村灾害预警系统需要监测乡村地区的各种灾害因素,如地震位移、水位、风力等,通过传感器等设备实时采集这些数据,并利用专业的算法和模型进行分析和预测。
一旦监测到灾害预警信号,系统会及时向乡村地区的居民发送预警信息,提醒他们采取相应的应对措施。
乡村灾害预警系统的建立需要相关部门的支持和投入,同时也需要培训居民的防灾意识和应对能力。
通过建立乡村灾害预警系统,可以提高乡村地区的防灾减灾能力,减少灾害造成的损失。
4. 灾害应急救援队伍乡村地区在灾害发生时,往往面临着救援资源匮乏、交通困难等问题,因此建立一支专业的灾害应急救援队伍至关重要。
以下是一些建立乡村灾害应急救援队伍的措施:•培训居民:组织乡村居民参加灾害应急救援培训,提高他们的应急救援意识和能力;•建立志愿者队伍:组织志愿者成立乡村灾害应急救援队伍,培训他们的救援技能,定期组织演练;•设立应急救援中心:在乡村地区设立应急救援中心,配备必要的救援装备和设备,提供救援指导和协调服务。
建设工程中的建筑物抗风设计与施工
建设工程中的建筑物抗风设计与施工建设工程中,建筑物的抗风设计与施工是非常重要的环节。
在面对自然灾害,尤其是风灾时,建筑物的抗风性能直接关系到人们的生命财产安全。
本文将从抗风设计的基本原则、抗风设计的方法以及抗风施工技术等方面进行论述。
一、抗风设计的基本原则抗风设计的基本原则是为了确保建筑物在强风环境下具有足够的稳定性和安全性。
首先,建筑物的结构应具有足够的刚性和稳定性,在面对风力作用时能够保持稳定。
同时,建筑物的抗风设计需考虑与周围环境相协调,减少风的影响。
此外,要进行合理的风荷载计算,确保建筑物能够承受预计的风荷载。
二、抗风设计的方法1. 风荷载计算方法风荷载计算是抗风设计的基础,准确计算风荷载对建筑物的影响,可以确保抗风设计的有效性。
常用的计算方法有静力法和动力法。
静力法适用于高度较低的建筑物,通过计算风压和抗倾覆力矩来确定结构的合理截面尺寸和钢筋配筋。
动力法适用于高层建筑和大跨度结构,通过振动理论计算结构的自振频率和振型,从而确定结构的合理设计参数。
2. 结构形式选择在抗风设计中,建筑物的结构形式选择对抗风能力有较大影响。
常见的抗风结构形式包括钢筋混凝土框架结构、钢结构、桁架结构等。
不同结构形式具有不同的抗风性能,根据实际情况选择合适的结构形式能够提高建筑物的整体抗风能力。
3. 材料选择与连接方式材料的选择和连接方式直接关系到建筑物的抗风性能。
选用高强度材料,如高强钢筋混凝土、高强度钢材等,可以提高结构的承载能力和抗风性能。
同时,应选择合适的连接方式,如焊接、螺栓连接等,确保连接的牢固性和可靠性。
三、抗风施工技术抗风施工技术是抗风设计的重要环节,只有在施工过程中严格控制施工质量,确保建筑物的稳定性,才能够保证抗风设计的有效性。
1. 施工工艺在建造过程中,应采用适当的施工工艺,确保结构的合理布置和施工的顺利进行。
例如,在混凝土浇筑过程中,要采取合理的浇筑顺序和浇筑方法,避免因温度和收缩变形而影响结构的稳定性。
抗风设计及结构措施在工程中的应用
抗风设计及结构措施在工程中的应用引言:近年来,全球气候变化的影响日益突出,极端天气事件频繁发生。
其中,强风是一种常见的自然灾害,它不仅对人们的生活和财产造成巨大威胁,也对建筑工程安全产生严重影响。
因此,抗风设计及结构措施在工程建设中变得至关重要。
一、风力对建筑物的影响风是空气在地球上运动的结果,具有强大的动力和压力,对建筑物的影响不容忽视。
首先,风可以产生巨大的风载荷,即水平向的力量。
这种力量可能导致建筑物产生倾斜、倒塌等严重后果。
其次,风还带来了气压差,在建筑物内外产生压力不平衡,极端情况下可能导致建筑物爆破。
另外,风还会引起建筑物表面的压力变化,增加了结构的疲劳损伤。
二、抗风设计的原则和方法为了防止建筑物被风灾侵袭,科学的抗风设计是必需的。
抗风设计的原则主要包括以下几点:选择适当的建筑材料;合理布置建筑物的形状和布局;设计合理的结构和连接方式;增强建筑物的稳定性和冗余度;加强结构的抗风能力等。
根据这些原则,工程师可以采用一些具体的抗风设计措施,例如:采用风洞试验进行风荷载计算和模拟,为建筑物提供精确的风载数据;选择适当的建筑结构形式,例如高层建筑可以采用风筒结构等;增加建筑物的抵抗力,例如通过调整建筑物的形状和角度来减小风荷载等;加强建筑物的连接部分,例如使用高强度的螺栓以保证连接的牢固性等。
这些措施的综合应用可以最大程度地提高建筑物的抗风能力。
三、抗风设计在工程中的应用实例1. 防风墙:防风墙是建立在建筑物一侧或多侧的墙体,可以降低风力对建筑物直接作用的影响。
它可以阻挡风的侵袭,减小风荷载,并提高建筑物的稳定性。
2. 风洞试验:风洞试验是建筑工程中常用的抗风设计方法之一。
它利用风洞模拟真实的风场环境,通过观测和测量建筑物对风的响应,从而评估建筑物的抗风能力。
3. 抗风桥梁设计:桥梁是抗风设计的重要对象之一。
在桥梁设计中,工程师们通常采用空气动力学分析方法,通过计算和模拟风荷载,确定合适的结构形式和尺寸,以保证桥梁的安全稳定。
工程防风施工方案
工程防风施工方案一、前言随着人类社会的发展和城市化进程的加速,建筑工程越来越多地出现在城市和乡村中,建筑工程也因此受到了更多的自然灾害的影响。
其中,风灾是建筑工程中常见的自然灾害之一。
为了防止风灾对建筑工程的影响,需要制定相应的工程防风施工方案。
二、风灾对建筑工程的影响1.结构破坏:风灾引起的风压和风载作用会对建筑结构造成影响,导致建筑结构受力不均匀,造成结构破坏。
2.建筑外立面破坏:风灾会对建筑外立面材料造成损坏,影响建筑整体美观和使用功能。
3.围墙损坏:风灾可能导致围墙倒塌或受损,给周边环境带来安全隐患。
4.设备设施受损:风灾可能引起设备设施损坏,影响建筑正常使用。
5.人员安全:风灾可能影响建筑工地上的施工人员的安全,造成人员伤亡。
三、工程防风施工方案1. 风场调查分析在进行建筑工程的防风施工方案制定之前,需要对工程所在地的风场进行调查分析。
通过对风场的调查分析,可以了解工程所在地的风速、风向和风场等级,为防风施工方案的制定提供数据支持。
2. 结构设计在建筑工程的结构设计阶段,需要考虑工程所在地的风场情况,合理设计建筑结构,提高建筑的抗风能力。
结构设计应充分考虑建筑物的荷载和抗风能力,采用适当的结构形式和材料,以提高建筑的抗风性能。
3. 外墙设计建筑外墙是建筑工程中容易受到风灾影响的部位之一。
在外墙设计中,应考虑采用抗风材料,合理设计外墙结构,增强外墙的抗风能力。
同时,可以采用一些防风措施,如设置挡风墙、增加外墙厚度等,提高建筑外墙的抗风性能。
4. 围墙设计围墙是建筑工程中的重要部分,也是容易受到风灾影响的部位之一。
在围墙设计中,应考虑采用抗风材料,合理设计围墙结构,增强围墙的抗风能力。
可以采用一些防风措施,如加固围墙角部、增加围墙基础等,提高围墙的抗风性能。
5. 设备设施设计在建筑工程设计中,也应考虑建筑设备设施的抗风能力。
可以采用抗风设计的设备设施,或者对设备设施进行加固处理,提高设备设施的抗风性能。
农村防风方案
农村防风方案随着天气的不可预测性和变幻莫测,自然灾害越来越频繁地出现。
其中,风灾是较为普遍的自然灾害之一。
农村地区是风灾的重灾区,因为农村地区的建筑和基础设施的品质相对较差,很容易受到风灾的影响。
为了保护农村居民和农业生产,需要制定有效的农村防风方案。
本文将介绍一些农村防风方案。
绿化防风在农村地区,绿化防风是相对容易实现的一种方式。
通过种植一些树木和草坪,可以有效地减少风的袭击,减轻风灾的破坏力。
在这个过程中,选择具有抗风性的树种特别重要。
对于农村常见的防风树种有梧桐、法桐、槐树、杨树以及柞树等。
这些树木的根部较为发达,可以更好地固定土壤,从而减少风灾的发生。
同时,可以适当地种植一些草坪和花卉,以增加土壤的稳定性。
风险评估在农村地区制定防风方案时,必须要进行一些风险评估。
这个过程中应该考虑到地理和气候因素、建筑品质以及当地基础设施的情况等。
在这个过程中,任何可能潜在的风险都需要纳入考虑范围,并制定相应的预案。
通过风险评估,可以更加深入地了解农村地区的风灾情况,有效地制定相应的农村防风方案。
建筑质量改善农村地区建筑品质较差,是导致风灾破坏力较大的因素之一。
因此,改善建筑品质是制定农村防风方案的关键一步。
可以通过加强建筑材料的耐风能力和结构强度来改善建筑品质,从而减少风灾的破坏力。
此外,在建筑设计过程中,可以适当运用一些防风材料和结构形式,从而增强建筑品质,降低风灾危害。
公共基础设施加强在制定农村防风方案时,公共基础设施的作用是不可忽视的。
公共基础设施可以起到重要的防风作用,例如防风带、护城河等设施,都可以有效地减轻风灾带来的危害。
因此,在制定农村防风方案时,需要充分考虑公共基础设施的加强,从而有效地减轻灾难带来的风险和损失。
总结农村地区防风方案是维护农村居民生命财产安全、保护农业生产不受自然灾害侵扰的重要手段。
绿化防风、风险评估、建筑质量改善、公共基础设施加强等措施都是制定农村防风方案必不可少的内容。
村级防风方案
村级防风方案随着气候变化的不断加剧,自然灾害也变得越发频繁和严重。
其中,风灾是我们经常面临的一种自然灾害,对农村地区的生活和农作物产量造成巨大的影响。
为了应对这一问题,我们需要制定合理的村级防风方案,以保障村庄和农田的安全。
首先,在制定村级防风方案时,我们需要考虑村庄的地理环境和地形特点。
不同地区的地形情况不同,可能会面临不同类型的风灾。
因此,我们需要进行详细的调查和分析,了解村庄所面临的主要风灾类型,如台风、龙卷风或大风等。
根据对风灾类型的了解,可以有针对性地制定相应的防风方案。
其次,我们需要合理规划和建设村庄的防风设施。
这些设施可以包括建筑物的抗风设计和防护措施。
例如,在建造村庄的房屋和公共设施时,我们可以采用更加牢固和抗风能力更强的结构材料,确保房屋能够承受大风的侵袭。
此外,还可以在村庄周边种植高大的树木和建立防风墙,既起到了环境美化的效果,又能够有效地减弱风力对村庄的冲击。
另外,加强农作物防风的工作也是村级防风方案的重要组成部分。
农作物是村民的主要生计来源,为了保障农作物的生长和收成,我们需要采取一系列措施来减少风灾对农作物的损害。
首先,可以选择种植较矮小而且根系发达的农作物品种,这样可以降低风灾对农作物的破坏性。
其次,可以建立农田间的防风带,种植高大的作物或植物,起到减轻风力的作用。
此外,定期修剪农作物周围的树枝和植物,并加强农田的排水工作,也能够减少农作物因风灾而导致的受损程度。
除了上述措施外,我们还可以加强科学监测和预警系统的建设,以提前预防和应对风灾。
村级防风方案可以包括与当地气象部门合作,定期监测气象数据,及时获取风灾的相关信息。
通过建立预警系统,可以在风灾来临前对村民进行预警和安全疏散指导,减少人员伤亡和财产损失。
在村级防风方案的制定和实施过程中,需要广泛宣传和教育村民,提高他们的自我防风意识和能力。
可以组织培训课程,教授村民风灾的认识和应对方法,培养他们的防风技能。
同时,还可以通过宣传村级防风方案的重要性,激发村民的积极参与和支持,共同保护村庄和农田的安全。
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风灾及抗风设计徐聪聪 2014092238摘要:本文主要讨论自然界的风灾害及工程抗风设计,首先列举了几种常见的风灾,并对它们的形成原因和主要特点作了阐述,并举了几个风灾的实例,然后初步讨论工程抗风设计,着重阐述了抗风设计需要考虑的几项因素,最后综合这几项因素,给出了规范内的风压标准值计算公式,强调设计结构要满足强度,刚度设计要求,一些特定的结构,还有特定的设计要求。
关键词:风灾,抗风设计Wind calamities and wind resistant designXUcongcong 2014092238AbstractThis paper mainly discusses the wind natural calamities and wind engineering design,it first enumerated several kinds of common disaster and the cause of formation ,then it describes their main characteristics and lists several examples of disaster.Afterwards,it briefly discusses wind engineering design, focusing on several factors needed to be considered in the wind resistant design, finally combining the factors,it gives the calculation formula of pressure values within the specification standard, and emphasize the design structure meet the strength, stiffness design requirements. somes pecific structure should also meet some specific design requirements..keywords:wind calamities,wind resistant引言自然界的风,当风力和风速超过一定的限度时,会对人或建筑物造成伤害,这样的灾害叫作风灾。
常见的风灾有热带气旋灾害,龙卷风,沙尘暴等。
下面我们依次来介绍这些灾害的形成原因和主要特点。
一.风灾的类型(1)热带气旋灾害热带气旋按其中心附近最大风速划分为6个等级,分别是热带低压,热带风暴,强热带风暴,台风,强台风,超强台风。
由于热带低压风速很小,不具备破坏力,一般不将其列为灾害,在讨论灾害时,仅讨论后五种,由于它们都属于热带气旋,形成过程相似,先讨论热带气旋形成过程,再一一介绍它们各自不同的特点。
1.热带气旋的形成过程地面相对于海平面比热容小,温度高,气流上升,海面由于大量风和水蒸气的存在,沿地面补充地面空气,海面温度低,吸收地面上升的空气,水蒸气补充空间,并在海上天空积聚,由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽分子下降,在下降过程中吸热,再上升,遇冷,再下降,如此反复,气体分子逐渐缩小,最后水蒸气在蒸汽层的低温区集中,形成云,云团逐渐逐渐扩大,云内部上下对流越来越剧烈,幅度越来越大,对周围的冷却力越来越强,周围的温度降低,形成冷高压区,空气向中心热低压区流动,由于平衡产生相互补充的力使之成螺旋状流动,形成气旋。
2.各种类型热带风暴中心附近最大平均风力8-9级(风速为17.2-24.4m/s)的热带气旋。
烈风级风力,预先要有一个弱的热带涡旋存在。
强热带风暴中心附近最大平均风力10-11级(风速24.5-32.6m/s)的热带气旋。
台风中心附近最大平均风力12-13级(风速为32.7-41.4m/s)的热带气旋,在北大西洋及东太平洋叫飓风。
强台风中心附近最大平均风力达14-15级(41.5-50.9m/s)的热带气旋,伴有大暴雨,大海潮,大海啸,易造成人员伤亡,建筑物破坏。
超强台风风力>=16级,风速>=51.0m/s的热带气旋。
风最高时速可以达到300公里以上,所到之处,摧枯拉朽,陆地少见极具破坏力,在海上,海浪超过4米,漫天白沫,是世界上最严重的自然灾害之一.3. 灾害实例超强台风“海燕”2013年第30号超强台风,11月4日生成,于11月8日凌晨在菲中部东萨马省登陆,中心最大风力达到每小时314公里。
登陆菲律宾时达到17级以上,最大风速达75米/秒。
这场台风被视作菲律宾有史以来遭遇的最强台风,多个地区,已造成至少3000人死亡,10000受伤和1000人失踪,全国受灾人口多达428万余人。
(2)龙卷风灾害1.形成过程水蒸气上升到天空遇冷形成云,云团逐渐变大,云内部上下对流越来越剧烈,云团下面的水蒸气直向上升,水分子在上升过程中受冷体积越来越小,呈漏斗状。
云下气体分子不断补充空间形成了大风,当补充空间的气体极度不均匀时便产生了龙卷风。
2.特点龙卷风发生的样子可描述成一个猛烈旋转的圆形空气柱,它的上端与雷雨云相连,下端有的悬在半空中,有的直接延伸到地面或水面,一边旋转一边向前移动,当发生在海上时,会出现类似于龙吸水的现象,发生在陆地上时,卷扬尘土,卷走房屋和树木,直径小的不过几十米,一般为200-300m,只有极少数的才达到1000 m以上,寿命很短暂,一般只有几分钟到几十分钟,但它的风速却高达50-150m,极端情况下甚至超声速,当内部存在低气压时,扫过的地方犹如吸泵一般,把几乎一切轻的东西吸卷而起,形成高达的柱体,当扫过建筑物或车辆时,会使其内外产生强烈的气压卷,容易产生爆炸,总的来说,龙卷风所到之处的破坏和损失是极其严重的。
3.灾害实例2013年5月美国强龙卷美国俄克拉何马城穆尔市20日下午遭遇猛烈龙卷风袭击,确认24人死亡,大量建筑被毁。
航拍画面显示,整个遇袭社区被夷为平地,房屋屋顶消失不见,汽车相互重叠。
另外,由于燃气管道外露,一些区域起火。
(3)沙尘暴灾害1.形成原因由强风将地面大量浮沉细沙吹起,卷入空中,使得空气混浊,需要两个必备条件:一有足够强大的,持续时间长的风力,二风所吹之处土质松软干燥。
2.特点飞沙走石,日光昏暗,能见度极差,对航空,交通运输及生产有严重影响,风力强大时也对电线杆等建筑物造成破坏。
3.灾害实例2014 伊朗罕见沙尘暴6月2日,伊朗首都德黑兰遭遇了一场恐怖沙尘暴。
风速达每小时110公里,天昏地暗,大树被连根拔起,高速公路20多辆车连环相撞,如同好莱坞灾难片。
目前,沙尘暴已造成至少5人死亡,30多人受伤,许多地区电力中断,部分国际航班取消。
二.工程结构抗风设计初步1.必要性:风灾是一种自然灾害,尽管有气象卫星的帮助气象台的监测和预报日益精准,人可以在风灾来临前提前疏散,但是向房子,桥梁这些不动的建筑物却避免不了收到一定的破坏,为了减轻风对这些建筑物的破坏,必须对工程结构进行抗风设计。
2.关于风的一些物理量风压:风以一定的速度向前运动时,对阻塞物产生的单位面积压力。
风荷载:风压沿物体表面积分所得到作用力,一般有三个分力成分,以沿着风前进方向的顺向风力为主,另两个是横向风力和风扭力矩,在非细长结构影响很小,可不考虑。
平均风:以大量实测资料中风的顺风向时程曲线为依据,将顺向风力中持续10min以上的长周期稳定风,鉴于风长周期远大于结构的自振周期,所以平均风对结构的动力效应很小,可将其等效为静力作用。
脉动风:顺向风的短周期成分,一般仅仅持续几秒钟,强度随时间无规则变化,与工程自振周期相接近,将使结构产生动力效应。
3.抗风设计考虑的四个因素①基本风压Wo我国荷载规范规定,当地比较空旷平坦的地面,在离地10m高处,统计50年一遇的10min时距平均年最大平均风速,根据最大平均风速,代入伯努利方程导出公式W=1/2γ/g*v^2(γ为空气单位体积的重力,g为当地重力加速度)——⑴,即为当地的基本风压,用Wo表示。
②风压高度变化系数μz基本风压只是离平坦地面10m的风压,一般建筑物的高度不可能正好为10m,周围的地形不一定空旷平坦,公式⑴是自由气体遇到建筑物停滞的理想状况,实际工程中需加以修正,当考虑风压随高度变化时,用风压高度变化系数μz,计算非10m高度处建筑物所受的风压,我国《建筑荷载规范》将地面粗糙度分为A,B,C,D四类,每一类的风压高度变化系数可查上述规范。
③体型系数μs实际风经过建筑物,往往对正面施加压力,而对侧面和背面为吸力,可见各面上风压是不同的,在计算风压时,为了解决体型不同,风压不同的问题,引入风载体型系数,将其定义为建筑物表面受到的风压与大气中气流风压之比,用μs表示,它实际上就是各面上的风压平均值与基本风压的比值,反映各面上的压力变化,一般建筑结构的风载体型系数可查阅《建筑结构荷载规范》。
④风振系数βzβz是衡量脉动风建筑左右振动的剧烈程度,对于自振周期T<0.25s,高度<30m或高宽比<1.5的房屋,脉动风对其影响很小,取β=1,但对于高层,高耸,柔性等结构,脉动风对其影响是必须考虑的因素,在忽略扭转,且忽略横向风力的影响,只考虑顺向风力作用,此时在z处风振系数βz=1+ζ*γ*ψz/μz,其中ζ——脉动增大系数,γ——脉动影响系数,ψz振型影响系数,均有相关规范表格供取用。
4抗风设计要求综合这四个基本因素,我国1987年设计规范将垂直于建筑物表面风压标准值公式定义为 wk=βμsμzwo,得出了wk的计算公式,便清楚了实际风对建筑物各点压力分布情况。
对一般结构进行抗风设计,在设计风荷载和其他荷载作用下,结构应同时满足强度设计和刚度设计要求。
强度设计要求是指建筑物的每个部分的实际承载力要小于极限承载力/ 安全系数,这样才能保证结构不发生开裂破坏,倒塌。
刚度设计要求是指结构的变形应控制一定的范围内,尤其征对高层建筑和大跨建筑,如高层建筑在风荷载的作用下,结构顶点的水平位移和各层的相对位移要符合JGB-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》,这样才能避免结构不会因为位移变形过大而损坏。
结论以上为风灾和工程抗风设计最初步的内容,抗风设计的理论是很复杂的,而且还不是很成熟,还有许多有待研究的,这些都是我们这一代土木工程人的责任。
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