风致树木倒伏研究进展

随着全球气候变化,近年来风灾频率和强度呈上升趋势,树木和城市绿化的管理和保护凸显出重要性。对树木风灾机理和树木倒伏应用进展作了综述分析,包括国内外树木风灾机理的实验研究和模型研究,以及树木倒伏的评价参量和应对措施;进而分析了树木风灾研究的关键问题,提出了精细化有限元建模的重要性和考虑风荷载与树木参数随机性的必要性,特别指出了如何将树木倒伏这一自然灾害管理提高到风险管理的水平,做好树木抗风对策的研究,将是城市建设系统工程中重要的一环。     

热带海岛地区薄膜温室建筑抗风研究综述

热带海岛地区强/台风频发,薄膜温室建筑的风致破坏严重。然而,我国对于海岛地区薄膜温室建筑抗风设计理论与方法的研究较少,开展近地面风场和薄膜温室建筑风效应研究具有重要的理论与工程意义。文中概述了热带海岛地区薄膜温室建筑抗风研究的背景和意义;介绍了国内外对近地面风场特性的研究现状,从现场实测、风洞试验和数值模拟等方面概括了农业温室建筑和膜结构抗风的研究现状;提出了目前相关研究存在的不足,并通过分布式光纤传感技术、现场实测、风洞气弹试验、流固耦合数值模拟和理论分析等方法,对热带海岛地区薄膜温室建筑风效应、风致破坏机理、抗风措施与抗风设计理论等研究作出展望。     

基于作物倒伏遥感监测的农田防护林防风效能评价

防护林防风效能的研究主要通过疏透度、林带间距、树高与林带宽度的比值等数据来间接分析。基于高精度遥感影像,采用目视解译和最大似然法获取风灾作物倒伏面积,利用NDVI提取防护林带,通过防护林与作物倒伏面积之间的分析,对防护林防风效能进行定量评价。研究结果表明,林网密度、林带面积(东侧加北侧)、林带宽度(东侧)等指标均与倒伏面积呈对数函数关系,并提出适宜的防护林布局指标。     

大型渡槽结构动力学研究进展

大型渡槽是灌区生命线工程中的关键性建筑物,其在地震及风载作用下的安全性已是渡槽建设的瓶劲,也是国内外研究的热点。渡槽结构的抗震、减震和抗风技术的核心是渡槽结构动力学的问题,而渡槽结构动力学系属流固耦合(FSI)系统的动力学范畴。在已有研究的基础上,首先对渡槽结构FSI系统模型的研究进行了总结和评述;然后简述了渡槽结构动力特性和响应的求解技术以及抗震、隔震、减震与抗风技术的研究概况;最后总结了渡槽结构动力学的研究进展,提出了该学科进一步研究的内容和方法。     

台风作用下大型煤气柜动态响应的实测研究

煤气柜是一种重要的工业构筑物,可以存储几十万立方的煤气,其抗风性能直接关系到企业生产、居民生活和社会的安定。因此,开展煤气柜抗风研究有重要的工程意义。在台风"丹娜丝"影响我国期间,对某地一座30万m3的大型煤气柜进行了风致响应的现场实测研究,取得了风场以及结构响应的实测数据,讨论分析了该大型煤气柜各个主要部位的加速度响应,获得了煤气柜加速度响应沿柜体分布情况。所得实测分析结果具有较好的科学价值以及工程实用价值,可以为同类结构的抗风设计及相关研究提供参考。     

减振控制技术在林木风灾中的应用展望

减振控制技术在土木工程领域的应用相当广泛,是一种理论和实践上都比较成熟的技术。风灾对建筑的破坏作用相当巨大,林木(尤其是千年珍贵古树)也不可避免地会受到风灾的严重威胁。分析了当前减振控制技术在林木风灾中的实际应用较少、使用范围不广的原因,进而提出了林木风致振动及林木抗风减振的概念,并对其作了较为全面的阐述,展望了林木抗风减振技术在林业中的应用前景,指出了建立基于随机振动理论的林木抗风减振控制系统的可行性。研究内容及方法是对森林保护学科的完善与发展,是在林木风灾保护方法和措施方面开辟的另一条重要途径。     

浙江省沿海地区农村房屋抗风情况调研

对浙江省沿海地区的农村房屋抗风情况进行了调研,总结了被破坏房屋的主要结构特点。在对现有房屋的统计中发现相对不富裕地区高达60%以上的房屋属于抗风能力差和较差的,而一些比较富裕且受过台风袭击有过惨痛教训地区的房屋抗风能力差和较差的仅在20%以下。进一步研究发现抗风能力较好的房屋大都是建造年代不久,多为混凝土现浇板屋盖,上部多为框架或砖混结构,而抗风能力较差和差的大都为建造年代已久,多为小青瓦屋面,上部结构多为砖木结构或构造措施较差的砖混结构。同时对当地村民传统的"砖头压瓦"防护措施进行理论验算,得出当风速超过台风界限风速时,屋面上的砖头将会飞起,该措施应该避免。     

农作物自然灾害暴露研究进展

随着气候变化与全球变化进程,未来农作物自然灾害损失风险不断加剧,给全球粮食安全带来极大威胁,评估农作物损失成为灾害风险研究关注的热点问题。目前暴露对风险的贡献已然超过气候变化的影响,导致在损失评估过程中如何进行农作物暴露的刻画与衡量显得尤为重要。该文综合国内外现有研究,首先梳理了不同视角下的农作物暴露定义,认为暴露需要以时空维度去理解,能够体现出其对灾情的放大或缩小影响;其次,总结了农作物暴露的三种空间维度指标与相应时间维度指标;最后,归纳了农作物种植范围、产量、经济价值以及时间维指标的常用计算方法与模型,以期能够更加系统、全面地理解暴露,满足灾害系统复杂性研究需求,为风险定量评价提供科学支持。     

低矮建筑物的抗风研究现状

对国外低矮建筑抗风问题的研究和应用现状进行了综述。全文共分3部分，第一部分论述了低矮建筑的体型对表面风压的影响；第二部分是关于屋檐构造和屋面材料对低矮建筑的抗风影响；第三部分介绍了低矮建筑空气动力学数据库。最后，通过这些介绍和评述，提出了一些需要进一步研究的问题。     

河南省夏玉米大风倒伏气候风险分析

利用1971-2010年近40 a的气象资料,首先分析了影响夏玉米倒伏的两个主导因子——大风日数和大雨日数的变化特征。然后分析了不同生育阶段不同程度倒伏的发生概率及其空间分布,最后进行了夏玉米大风倒伏的综合气候风险区划。结果表明:(1)近40 a夏玉米生长季大风日数显著下降,西北部渑池、孟津地区和南部的信阳一带大风日数较多;大雨日数变化趋势不显著,空间分布呈西北向东南方向显著递增的趋势。(2)不同倒伏等级中,轻度倒伏发生的概率最大,全生育期平均达44.2%;乳熟-成熟期倒伏发生概率明显高于其他生育阶段,达到28.7%。(3)综合气候风险高风险区主要分布在豫南最南部,低风险区主要分布在豫西的卢氏、伊川等地以及豫北的沁阳、林州、濮阳一带和豫东的商丘、太康等地。     

兼具抗冲击与多向耗能功能的阻尼器力学性能研究

研发了一种兼具抗冲击与多向耗能功能的新型阻尼器。该阻尼器可与抗风支座联合设置,应用于大跨桥梁以满足抗风、抗震的性能需求;应用于高铁桥梁可同时保证桥梁和行驶中列车的安全。介绍了其基本构造及工作机理。通过冲击试验验证了其稳定的抗冲击性能。通过控制加载频率、位移幅值、环境温度等参数对阻尼器的主要性能进行了试验研究,试验结果表明该阻尼器的滞回曲线饱满,耗能能力较好,属于速度相关型阻尼器;该阻尼器的力学模型可采用Maxwell模型进行描述,给出了相关参数的计算公式,计算结果与试验结果较吻合。阻尼液的粘度是影响耗能性能的重要因素,需选用温度稳定性好的粘滞材料。     

黏弹性复合防屈曲支撑钢框架结构抗震抗风性能分析

针对当前耗能减振技术用于结构抗风抗震时不具备自适应能力的问题,提出变形协调、并联出力的黏弹-金属-体化复合阻尼器及其耗能减震结构,以实现结构抗风抗震自适应多灾害防御体系。本文以黏弹性复合防屈曲支撑钢框架结构为研究对象,进行大震及强风作用下的性能分析,并将其与普通钢框架结构和防屈曲支撑钢框架结构的抗震、抗风性能进行对比分析。结果表明,罕遇地震下黏弹性复合防屈曲支撑钢框架结构呈现更小的基底剪力和顶层加速度,但层间位移角较防屈曲支撑钢框架结构有所增大;在强风作用下,黏弹性复合防屈曲支撑钢框架结构的顶层加速度、顶层位移及层间位移均小于钢框架及防屈曲支撑框架结构。     

树木抗风及对风环境影响的研究综述

中国是世界上受到强、台风影响最大的国家,强台风除了会造成建筑物和桥梁的破坏、人员的伤亡外,还会导致树木被压弯甚至破坏。在海南省,每次登陆台风都会导致橡胶树林出现大量的根倒、弯曲和干折现象,可能造成数十亿元的经济损失,因此开展树木抗风的研究具有重要的意义。通过概述国内外对树林近地面风场及对风环境影响、树木的动力特性、风荷载计算及对树木风致响应的研究进展,并根据国内外研究现状及目前研究中存在的问题,提出了树木抗风及对风环境影响进一步研究的发展方向。     

基于性能的结构抗风设计理论框架

提出了基于性能的结构抗风设计理论框架,将风压强度划分为4个设计风压等级(弱风压、中风压、强风压及超强风压),将人体振动舒适度划分为6个等级(无振感、轻微振感、中等振感、烦恼、非常烦恼和无法忍受)、三种振动水平(与人的舒适感相关的振动水平、与人正常工作和操作有关的振动水平、与人的生理健康直接相关的振动水平)。结合不同类别建筑物的性能需求及人体振动舒适度的要求,将结构风振性能水准划分为4种状态(性能健康、性能亚健康、性能病态及性能丧失),将结构风振性能目标划分为5个等级(A、B、C、D、E)。提出了结构抗风概念设计与计算分析的一般原则,给出了结构性能抗风安全性评价及社会经济评价基本内容的建议。     

山区桥址风场特性研究综述

首先对采用风洞试验、数值模拟、现场实测3种方法研究山区风场特性的研究进展进行了梳理和总结,对比了各种方法的相对优缺点;然后从平均风特性和脉动风特性两方面对比分析了山区风场区别于平原地区风场特性。山区风场特性相对更为复杂,变异性更强,呈现更明显的非高斯和非平稳特性,山区地表粗糙度类别不能简单地分为四类,山区风攻角、风速谱、风速剖面分布规律明显不同于平原地区;在高山峡谷间风场既存在明显加速效应,也存在阻挡效应,使得桥梁抗风设计更为困难。总结了山区桥址处设计风速的几种取值方法,为今后山区桥址抗风设计提供参考。最后对山区桥址风场特性的研究现状进行了总结,对研究前景进行了展望。     

基于YanMeng台风风场的输电线路极值风速推算方法

极值风速作为输电线路抗风设计的重要参数,对结构的强度和年限标准意义重大。为克服采用观测资料直接推算极值风速的缺陷,给出了一种沿海地区输电线路极值风速推算的数值方法,即以台风风场物理方程为基础,利用历史台风进行反演,验证风场模型的适应性,随后结合台风年鉴,采用模拟圆和Monte Carlo抽样模拟进行研究点最大风速序列计算,并根据极值III型Weibull分布进行极值风速的推算。最后以海口市为例,对该极值风速推算方法进行详细阐述,推算了海口市近100a内重现期的极值风速,并与观测统计值进行对比,研究发现本文模拟效果较好,可以作为沿海地区输电线路抗风设计的理论参照。     

含TLCD超高层建筑风振舒适度及其生命周期费用分析

超高层建筑高、柔,风振影响显著,工程中常需配置调频液柱阻尼器(TLCD)以减小振动、提高人居舒适度。针对在强风作用下TLCD可能存在液体运动撞击容器顶部或液面低于水平段等失效问题,进行了TLCD的抗风可靠度研究,并对超高层建筑结构-TLCD体系的生命周期费用进行了分析。采用虚拟激励法计算结构-TLCD体系在脉动风荷载下的随机风振响应;基于随机振动的首次超越破坏准则,研究结构-TLCD体系在不同风速风载下的动力可靠度;分析结构-TLCD体系的风振舒适度生命周期费用;依据生命周期费用最小原则进行投资决策,是基于性能的抗风设计的具体应用。利用该方法对某超高层建筑结构的TLCD安装与否进行了投资决策,说明了本方法的适用性。     

输电线路多塔耦联体系的风致动力响应分析

输电塔结构的安全直接关系到国家电网的运行可靠性,而风荷载则是威胁其安全的主要外因之一。基于此,首先以华东某500 kV输电线路的典型输电塔结构为背景,在有限元程序AN SY S开发环境下,建立了包含三塔两线的塔线耦联体系精细化有限元分析模型;然后,应用经典的基于功率谱密度函数的谱表现方法,结合D avenport谱生成了目标场地的风场;最后,利用该生成风场,进行了上述输电塔耦联体系模型的抗风动力响应分析,进而对比了输电塔的拟静力计算结果与多塔耦联体系的动力响应计算结果。研究结果表明,中国现行输电塔抗风设计方法是偏于不安全的,有待进一步的改进。     

基于ANSYS的球形库房抗风和抗震能力分析

本文运用抗风和抗震相关理论,建立球形库房在台风和地震共同作用下的整体和局部仿真模型,通过有限元计算程序ANSYS划分网格、施加荷载和边界条件后进行数值模拟,并对材料强度进行了研究分析,结果表明库房整体结构合理、选材恰当,完全能够满足相关技术指标要求。     

在我国台湾省举行的“关于减轻多种自然灾害联合讨论会”有关情况选刊

1984年1月16日至19日在台湾举行了关于减轻多种自然灾害的联合讨论会。与会学者就地震学、岩土工程、洪水灾害与控制、极端气象条件与预报、风力与抗风设计、地震工程和自然灾害紧急管理等问题进行了学术交流,并建议在下列学术领域加强综合研究.一、地震工程A、强震地面运动的研究1、一个点上的三维强震地面运动随时间的变化可通过富里埃谱、相关函数、互相关函数、概率分布、平均值、变异系数等表征,要研究①震源机制影响;②场地影响;③震中距影响;④震级影