風的威力有多大,超乎你的想像

風是影響結構設計的主要荷載之一。所謂的風荷載,不是吹面不寒的楊柳春風,而是“大風”。大到什麼程度?

它能把結構“推倒”!

風的威力有多大,超乎你的想象

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甚至“掰彎”!

風的威力有多大,超乎你的想象

近年來極端氣候頻繁發生,結構被大風破壞的案例數不勝數,特別是跨度大、自重輕的輕鋼結構和空間鋼結構建築。本期由特約作者“程賢樹”帶來風災現場的報道。


輕鋼房屋的用鋼量低、工業化程度高、施工速度快,因而廣泛應用於工業廠房等建築中。輕鋼房屋對風荷載比較敏感,在強風或者颱風條件下發生損壞的慘例時有發生。

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9級風作用下,某體育館屋面系統破壞

屋面板和檁條破壞後散落

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屋面檁條構件和連接等薄弱部位破壞

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2013年11月10日,海南某遊客中心

屋頂被颱風"海燕"掀翻

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2015年強颱風“彩虹”,某奧體中心

屋面板和保溫防水層損壞,面積約10萬平米 。

大風造成的破壞主要集中在二次結構、圍護系統和附屬結構上,需引起工程師重視。

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輕鋼屋面被大風“暴力”掀翻


再補充一些高層建築抗風的知識

建築的設計風荷載

結構抗風,可分為建築表皮圍護結構和主體結構兩個方面。對於超高層建築來說,最主要的圍護結構就是玻璃幕牆。通常是通過風洞試驗,測試表面風壓係數和陣風係數,得到設計圍護結構的風荷載。

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颱風導致的玻璃幕牆破壞

主體結構的抗風設計,包括測試和分析風荷載取值,計算結構在風荷載作用下的響應,從而評價結構方案的安全性和舒適性。

當建築超過一定高度後,風致響應可能比地震響應更大,成為控制主體結構設計的主要作用。這時應謹慎對待風荷載的取值,通常需要藉助風洞試驗和數值模擬。

通過風洞實驗,不僅得到建築表面的荷載,也得到施加到動力模型上的風振響應。目前主要用頻域的方法,並用CQC或SRSS方法等進行振型組合。


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