土木工程构架台风易损性评价分析

《土木工程构架台风易损性评价分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、土木工程构架台风易损性评价分析　　第1章绪论　　1.1课题背景及研究目的与意义　　20世纪80年代，德意志联邦共和国慕尼黑保险公司对损失1亿美元以上的自然灾害统计结果表明，由于风发生的频率高，次生灾害大，风灾的次数占自然灾害总次数的51.4%，经济损失占自然灾害总损失的40.5%。据统计，全球每年由于风灾造成的损失达100亿美元，年平均死亡人数2万人以上。可见，风灾是给人类生命财产带来巨大危害的自然灾害。台风是风灾中破坏力最大、造成损失最严重的一种。我国东南沿海地区受台风影响频繁，林继生曾统计指出，仅影响广东省的热带气旋年均就

2、达10个,其中有4个登陆。而台风灾害造成的损失也十分严重，据近年来的统计，2004年台风云娜造成浙江省数万间房屋倒塌，约180人死亡，直接经济损失200多亿人民币;2005年，8个强台风在我国东南、华南沿海地区登陆，造成429人死亡，农作物受灾面积466.06万公顷，数十万间房屋倒塌和损坏，直接经济损失814.7亿人民币;2006年，强台风珍珠造成31人死亡5人失踪，农作物受灾面积32.03万公顷，倒塌房屋1.6万间，直接经济损失83.4亿人民币，超强台风桑美给浙江苍南和福建福鼎的部分地区带来了毁灭性的破坏，两省因台风死亡45

3、6人，失踪110人，直接经济损失达196.5亿人民币;2007年，台风圣帕造成福建、浙江两省11人死亡1人失踪，倒塌房屋4043间，损坏房屋1.91万间，农作物受灾面积128万亩，直接经济损失15.91亿元，台风韦帕造成浙江省5人死亡3人失踪，直接经济损失66.2亿元。相关研究表明[5]，影响我国沿海地区的台风灾害具有发生频率高、影响范围广、突发性强、群发性显著和成灾强度大等特点。台风灾害表现出链锁反映模式，即如图1-1所示台风灾害链[6]。然而，对热带气旋灾害的分析研究发现[7]，台风灾害中巨大的人员伤亡和财产损失主要是由土

4、木工程结构的风致毁坏造成，这也是工程界关注土木工程结构台风灾害的主要缘由。　　在土木工程结构中，村镇地区的低矮房屋受台风灾害影响最为普遍，也最为严重。这主要是因为村镇低矮房屋是大部分人群的生活场所，而这类结构在抗风能力极为脆弱。一旦发生台风灾害，会直接威胁到这部分人群的生命安全。如1991年孟加拉国风灾损坏和摧毁民房100万间，造成14万人丧生，损失达30亿美元;1992年安德鲁飓风横扫美国佛罗里达州，100多万平方英里的地区夷为平地，损失达300亿美元。据统计[5]，1983~1992这十年内我国平均每年因台风倒损房屋82万

5、间。近15年来，我国村镇低矮房屋的台风灾害时有发生，尤其是在强度较大的台风影响下，房屋损毁现象十分严重，如表1-2所示。其他土木工程结构也经常出现台风破坏。如9107号台风造成澄海县蓬上镇永新电筒厂新建电珠车间的400m2的金属屋盖完全毁坏;9417号台风造成温州地区5座220kV、110kV的输电线塔倒塌，洞头百米高的电视塔倒塌，市中心公安大楼的80m高通讯铁塔倒塌，部分烟囱被吹倒[8];高层建筑玻璃幕墙(图1-2)[9]、路牌及户外广告牌、冷却塔及水利设施等的台风破坏现象更是屡见不鲜。总之，土木工程结构的台风灾害十分普遍，

6、也逐步引起关注。如美国启动国家减风灾计划(National)，日本政府启动COE(CenterofExcellence)计划，不断增加结构抗风研究投入。和发达国家相比，我国的台风灾害研究工作主要集中在大型结构抗风研究的投入上，在村镇建筑抗风研究方面的投入和学术关注均很低[10]。　　第2章结构台风易损性评估过程与方法　　2.1引言　　结构台风易损性是指结构在不同水平的台风作用下，发生不同程度破坏的可能性，或者结构达到某个极限状态的概率，它是结构本身的特性。它可以是针对一个或一类结构，也可以是针对一个地区而言。从广义上讲，结构台

7、风易损性评估包括建立台风强度与结构破坏程度之间的关系以及建立台风强度与经济损失之间的关系两方面内容。在结构工程中就是指台风强度与结构破坏程度之间的关系，称之为结构台风易损性模型。它是结构台风破坏评价及损失估计的核心内容。通过结构台风易损性评估，我们还能标定出各类土木工程结构的抗台风性能，由此发现其抗台风薄弱环节，从而有针对性地制定防台减灾计划，最大限度地减轻台风造成的破坏及损失。为了有效实施结构台风易损性评估，需要遵循一定的评估过程，并利用科学合理的方法。本章将针对土木工程结构台风易损性提出具有普遍意义的评估过程，包括台风强度

8、评估指标与结构破坏程度评估指标的选择，台风强度与结构破坏程度的关系的建立途径以及它们之间的联系。本章还将探讨结构台风易损性评估方法，包括它们的原理、优缺点、适用性等。　　2.2结构台风易损性评估过程　　结构台风易损性评估的两个关键性因素就是台风强度和结构破坏程度。在结构台风易