结构台风灾害风险评估研究进展

风灾是人类面临的主要自然灾害之一,其中又以台风(飓风、强热带气旋等)灾害居首.台风作用下建筑结构损毁造成的损失构成了风灾损失的主要部分.本文总结评述近几十年来国内外在建筑结构台风灾害风险评估方面的研究成果.     

城市区域风易损结构风灾损失分析研究

城市风易损结构在台风等强风灾害下的损坏及倒塌将严重影响城市社会的运行安全。以户外广告牌作为典型城市风易损结构物,提出基于结构参数的风易损结构抗风分析方法。针对城市广告牌分布具有的区域空间分布特征及局部风效应,以城市区域风灾为研究对象,结合区域数值风场模拟分析对城市区域风灾损失进行了分析研究。     

台风‑风暴潮下海南地区砌体房屋物理脆弱性分析∗

海南省是我国台风登陆数量最多的省份之一。台风不仅直接对房屋建筑造成严重破坏,还可能会造成海面上涨引发风暴潮灾害,房屋在两种耦合灾害下易造成更加严重的损失。为探究台风?风暴潮作用下房屋的物理脆弱性,对海南省遭受台风灾害最严重的东海岸村镇砌体房屋进行了调研。首先基于受灾房屋资料的分析,确定了砌体房屋的建造特征和主要的破坏模式,并以风速和潮水淹没深度表征灾害强度,随后基于力学性能分析了砌体房屋的台风物理脆弱性,基于蒙特卡洛模拟建立了台风与台风风暴潮灾害之间的内在关系,基于定额清单法建立了台风?台风风暴潮灾害作用下房屋经济损失的计算方法。结果表明,砌体房屋在台风?风暴潮灾害下屋盖和墙体破坏严重,其中台风经济损失占主要部分,台风?风暴潮经济脆弱性曲线呈两段屈服平台分布。通过该地区砌体民房物理脆弱性分析,旨在为沿海地区防灾减灾工作提供一定的参考。     

常规风与飓风的极值风速预测模型评述

结构在服役期内设计荷载的取值是否可靠,极大地影响着结构的安全性及经济效益.由于柔性大的结构如高耸、大跨结构和桥梁等对极值风速作用非常敏感,目前世界范围内因风灾造成的结构破坏和损失趋益严重,因此结构尤其是沿海地区结构的设计风荷载取值就非常重要.着重评述了近20年来欧美在常规风、飓风等极值风速统计预测模型方面的研究进展.     

台风“黑格比”对城市建筑物破坏调查与成因分析

0814号台风"黑格比"(Hagubit)以15级风力(48m/s)登陆广东省茂名市电白县陈村镇,强风和暴雨给受到台风正面袭击的茂名市和湛江市造成了几十亿的经济损失,对各类建(构)筑物造成了严重破坏。通过对茂名市和湛江市市区以及村镇进行的实地调研,总结出了这次风灾中几类典型损坏严重的建(构)筑物类型,包括老旧砖房、土坯房、木制或竹制简易工棚、轻钢结构工业厂房、其它类型工业建筑、户外广告牌及指示牌、竹脚手架、围墙等。此次风灾造成建筑整体倒塌或局部严重损坏主要是由于结构自身整体性差,没有有效的抗风构造措施,围护构件与主体结构连接不牢固、承载力不足等原因。灾后重建和修复工作应从这次台风中吸取教训,提高新建结构的抗风性能,为今后预防台风灾害、降低损失打下坚实的基础。     

台风作用下建筑结构的可靠性评估

台风灾害是给人类造成严重危害的自然灾害之一,台风作用下受灾害最重的往往是沿海广阔的农村地区,本文针对低层建筑结构物,分析了台风造成的危害;分析了台风发生的频率,强度与全球地面平均气温之间的相关关系,统计分的分析了９０１５号与９７１１号台风资料,分别得出它们的风速概率分布与低层建筑结构物的荷载效应概率分布,运用有限元计算和实验比较的方法,得出了三层砖混结构建筑物的抗侧力效应概率分布,最后,利用结构可     

广西台风灾害性大风的气候特征

通过对40年广西台风大风实测资料的研究,分析了台风灾害性大风的时空分布特征,探讨其成因机制,进一步分析了各种灾害强度大风和各灾害地区大风的月分布特征及台风路径的差异性。分析表明:广西台风灾害性大风的气候分布特征为东南多,西北少,是特定的台风流场结构与广西地理地形条件相互作用的结果,并与台风活动路径和中心风力有关。大中范围风灾的高峰值出现在7月,小范围风灾的高峰值出现在8月。桂西南、桂南沿海和桂中地区台风大风主要由1类路径的台风引起,桂东南和桂东地区则受1、2类路径的台风影响。40年内共有238个台风影响广西,其中148个造成大风,造成大风的台风中约10.8%造成15站以上大范围风灾。值得注意的是,造成大范围风灾的均为进入北部湾北部海面的强台风。     

台风“苏迪罗”对福建沿海村镇房屋破坏情况的调研

2015年8月在福建登陆的台风"苏迪罗"对当地沿海村镇房屋造成了很大破坏,为此对福建沿海地区村镇房屋破坏情况和抗风情况进行调研。实地调研发现,被台风破坏的房屋有着共同的特点:小青瓦屋面,整体性差,刚度小,结构老化,连接处薄弱,纵向无抗侧力体系等。台风中沿海村镇房屋的破坏更多是由屋面破坏开始,进而引起墙体破坏,甚至房屋整体坍塌。总结了当地沿海村镇房屋破坏的原因和破坏房屋的主要结构特点,指出了当地沿海村镇房屋建设时存在的一些问题,给出了有利房屋抗风的规划建设和构造措施方面的建议。     

基于GIS的台风灾害损失评估模型研究

由于台风灾害所造成的损失有些是无法用精确的数学模型来描述,其损失可能是一个区间值。为准确及时地了解台风灾害过程中可能造成灾害损失等级的大小,选择了降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价的指标。采用可拓分析方法,将评价指标及其特征值作为物元,通过计算综合关联度判断灾害损失的等级;建立基于GIS的台风灾害损失评估模型,以实现台风灾害的动态评估。     

台风影响下的学校风灾风险评估模型研究——以浦东新区部分沿海学校为例

针对学校气象灾害风险的调查研究,台风风灾是影响学校安全的重要气象灾害之一,该文重点研究台风大风学校承灾体自身暴露度脆弱性风险指数的构建方法,完善原有气象灾害风险评估关注致灾因子的风险评估模式,通过对沿海学校的大风风险隐患点普查和各隐患点的脆弱性分析,结合各学校不同气象灾害防御能力现状,建立基于台风影响下风灾风险计算模型,形成风灾风险预评估产品。研究结果表明：本模型方法构建的风险指数可预评估出与实际较为符合的风险级别,实际应用而言更科学更合理,可为学校及时采取有针对性的防灾减灾措施提供依据。     

2014年超强台风“威马逊”灾害特征与社会致灾机制分析

台风是一种具有严重破坏性的天气事件,认识超强台风造成的洪涝灾害特点、成灾机制,以及社会响应特征对于水利防灾减灾具有重要意义。通过对2014年超强台风"威马逊"给海南省带来的严重洪涝灾害进行系统调查分析,发现此次灾害呈现出的特点是:受灾人口比重大,人员伤亡严重;农业受灾比重较大,成灾比重高;倒塌房屋数量巨大;灾害损失严重,农林牧渔业损失严重,水利损失较轻。进一步的分析表明:建筑设计标准偏低,基础设施管理有待完善;基层防台专业组织管理乏力,社区居民避险自救能力弱,社会综合减灾能力不足等社会防灾减灾体系不健全;法规预案体系不健全等是造成此次灾害严重损失的主要因素。据此,从结构性减灾(基础设施)和非结构性减灾(制度建设、社会参与)两方面提出今后防御超强台风的建议。     

泸定6.8级地震农村居住建筑震害调查与分析∗

2022 年 9 月 5 日,四川省泸定县发生了 6.8 级地震,对泸定、石棉、汉源等地区的农村建筑造成严重影响。为了分析农村建筑的震害,对评估烈度为Ⅵ~Ⅸ度区域 12 个乡镇 35 个地点的农村建筑进行了现场调查,总结了砖砌体结构、木结构、石结构和生土结构的典型震害特征,并对 4 种结构的震害等级进行了统计和分析。结果表明：砖砌体结构房屋的严重破坏及倒塌占比为 4.2% 和 3.3%,且与构造措施有很大关系,未经正规设计且缺乏构造措施的砌体结构出现屋面破坏、局部甚至整体倒塌,但设有构造措施的砌体结构房屋保存较好;木结构建筑整体受损较轻,但由于本次泸定地震的竖向作用强烈,木屋盖破坏较为严重;石砌体结构和生土结构房屋,发生严重破坏和倒塌的比例较高,严重破坏占比分别为 7.2% 和 5.1%,倒塌占比分别为 10% 和 7%,破坏最为严重。山体滑坡、落石等次生灾害对建筑造成不同程度的损坏,是此次泸定地震的特征之一。针对此次泸定地震的破坏特征,建议农村建筑落实抗震措施,引入适用的新工艺;灾后恢复过程中,以房屋震损程度评估为基础,重建与加固相结合;同时,建议注重农村规划、选址的研究,降低地震次生灾害破坏;应当进行抗震科普宣传,加强农村工匠培训。     

中国沿海地区台风灾害损失评估研究

沿海地区作为人口积聚、国民经济和社会发展的重要区域和战略中心,在台风灾害中遭受的损失往往是惨重和致命的,所以亟待开展沿海地区台风灾害损失评估研究。根据1990-2007年的台风灾情资料,选取代表性指标尝试构建了台风灾情评估模型,并对沿海省市的台风灾害损失及其与致灾因子的关系进行分析评价。结果显示:除个别区域外,沿海地区台风灾害损失都呈下降趋势,但各区域下降的幅度不等,其中浙江省、江苏省和海南省下降幅度较低,均不足10%;浙江省、福建省和广东省18年间平均台风灾害损失较大;上海市以南各区域台风大风和暴雨的频次多、强度大,灾害损失大。     

我国台风灾害救助应急响应的时空分布特征

基于2005 - 2010年历次台风灾害救助应急响应的启动和损失情况,在统计分析响应频次和响应灾情的基础上,研究分析了国家台风灾害救助应急响应的时空分布特征.结果表明,国家台风灾害救助应急响应的时空分布特征大致反映了我国重大台风灾害损失的时空分布特征和我国台风灾害救助工作的发展变化和新思路:①2005 - 2010年,国家共针对24次台风过程启动救助应急响应51次,平均每年8.5次,其中四级、三级响应分别为41次、10次,平均每年6.8次、2.5次,分别占80％和20％.②7-9月国家启动台风应急响应最多,10月、5月和4月偶有分布.③近年重大台风损失2005 - 2006年严重,2007 - 2010年则较轻;国家针对台风灾害启动响应从东南沿海向内陆和北方沿海省份递减.④紧急转移安置人口是启动响应依据最多的指标,且呈现明显的逐年下降趋势,反映了近年来国家对台风灾害救助工作的重视和以“预防为主”的应急管理新思路.     

我国台风灾害成因分析及灾情预估

利用1980-2004年的台风基本资料,对我国台风(包括热带气旋、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风)灾害的成因进行了初步分析,结果表明:台风引起的大风和降水以及登陆台风的强度和登陆点位置等都是我国台风致灾的重要因素.综合表征台风灾情的ATDI指数和台风造成的直接经济损失与台风大风、降水、登陆台风强度及移速关系密切,而房屋倒损则主要与台风引起的大风有关,农田受淹则主要取决于台风降水.在此基础上,建立了综合表征台风灾情的ATDI指数以及因台风而倒损的房屋数、受淹的农田面积和造成的直接经济损失等的预估模型.对历史样本拟合和对2005年6个台风的独立样本回报表明:模型具有较好的预估能力,对台风灾害各等级的拟合和预估误差不大于1个等级的样本约占总样本数的83%～96%(完全准确的样本在50%以上).     

地震火灾损失评估研究

地震火灾是一种严重的震次生灾害,历史地震资料表明,地震火灾造成的损失有时甚至超过地震的直接破坏所造成的损失,本文根据目前我国地震现场灾害的评估方法,结合我国地震结构损失评估的经验,建立了地震火灾损失的评估方法。     

Shapiro台风风场模型及其数值模拟

我国东南沿海是世界上台风最集中的地区之一,也是我国经济最发达和财富最集中的地区,台风引起的灾害损失巨大.数值模拟方法是目前进行台风危险性分析和估算极值风速普遍采用的方法,已有较多风场模型应用于台风区的极值风速估算,Shapiro风场模型是其中之一.首先介绍了Shapiro台风风场模型,然后采用有限差分法求解描述该风场模型的非线性偏微分方程组,利用两个实测台风的风速记录对该模型进行了验证,对该风场模型在我国东南沿海地区的应用做了初步尝试.     

新疆近3年大风灾害灾度分析与区划

新疆是我国大风灾害比较严重的地区之一.已往的大风灾害研究主要从自然学科角度进行较多,分析了大风致灾因子的主要来源、地理分布、强度、监测等,但缺乏从社会学科角度分析研究.本文以新疆2001～2003年发生的大风灾例为研究对象,以新疆15个地州市为研究单位,根据可操作性、可比性、可传递性原则选定的3种确定灾度指标的因子,采用综合评判的方法对各地州市大风灾害灾度进行计算和定量评价,并根据最大隶属原则把15个地州市分别划分为3个区域级重度风灾区、4个区域级一般度风灾区和8个区域级轻度风灾区.     

清代闽台地区自然灾害及其救治办法研究

清朝,闽台已经成为自然灾害的多发地区,常见的灾害有洪水、干旱、台风、地震与瘟疫等.对福建危害最大的是水灾,对台湾危害最大的则是风灾.两岸人民为抗击自然灾害而共同努力,清地方政府采取多项救灾措施如蠲免、赈粮、捐赀及赋予台湾官员独断财权以应付突发灾情等,并取得了一定成效.     

晋冀蒙交界区农村房屋建筑震害矩阵研究

根据收集到的《中国大陆地震灾害损失评估汇编》和1989—2016年晋冀蒙交界区成灾地震的震害记录和相关数据,对农村房屋结构归类分析,给出低烈度下各类房屋的震害矩阵。采用贝塔概率密度函数拟合方法,对震害矩阵中结构破坏比的概率密度分布进行拟合,得到高烈度下各破坏等级的概率值,最终获得完整震害矩阵。结果显示,相比南北地震带地区和我国整体各类房屋建筑震害情况,研究区各烈度下不同建筑结构震害情况均较为严重;经贝塔概率密度分布函数所得破坏概率整体上符合破坏比分布特征,所得结果更能接近研究区建筑物的震后真实破坏情况,可用于未来震害预测工作。