【摘 要】
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21世纪以来,受全球气候变化和城市发展的共同影响,自然灾害发生的频率不断上升,造成的损失亦呈上升趋势,而洪涝灾害在各类自然灾中造成的经济损失最大,已成为严重威胁我国人民生命财产和社会可持续发展的重要因素之一。洪水对洪泛区建筑会造成较大的危害,目前基于洪水水深、流速作用村镇房屋的损伤评价研究较少,本文拟通过模型试验与数值模拟相结合的方法,研究不同水深、流速的洪水与房屋破坏程度的关系,为抗洪实践做指导
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21世纪以来,受全球气候变化和城市发展的共同影响,自然灾害发生的频率不断上升,造成的损失亦呈上升趋势,而洪涝灾害在各类自然灾中造成的经济损失最大,已成为严重威胁我国人民生命财产和社会可持续发展的重要因素之一。洪水对洪泛区建筑会造成较大的危害,目前基于洪水水深、流速作用村镇房屋的损伤评价研究较少,本文拟通过模型试验与数值模拟相结合的方法,研究不同水深、流速的洪水与房屋破坏程度的关系,为抗洪实践做指导。通过大量洪水灾害资料的收集与分析,本文首先介绍了洪水灾害概念、特征、分类、分布、洪水作用及村镇建筑主要结构形式。洪水荷载研究是洪泛区建筑脆弱性研究的基础。通过模型试验,研究不同水深流速的洪水对建筑表面的水流压力及其分布规律。试验在波流水槽中设置可调整出水口来控制作用于模型迎流面水流的深度和流速,试验模型分为2层,1层有洞口,2层无洞口,固定于出水口下游。结果表明:模型迎流面水流流速分布不均匀,水流压力从下至上逐渐减小;基于试验数据发现动水压力随着流速的增加而增加,且呈非线性关系,并据此提出了动水压力修正系数,改进了水流压力计算公式;水流压力和水深近似呈线性关系;洞口和边界会在一定程度上减小迎流面水流流速与水流压力。在对洪水水流压力做了一定篇幅的研究基础上,本文选用了两种典型的村镇房屋建筑结构形式:砌体结构与木结构,通过编制有限元程序来完成洪水作用房屋建筑的数值模拟,运用数值计算结果进行了不同工况下结构破坏情况的比较分析:1、在洪水水流流速相同情况下,不同水流深度与模型破坏情况的比较分析;2、在洪水水流深度相同情况下,不同水流流速与模型破坏情况的比较分析。根据数值计算分析结果,综合考虑洪水水深、流速与结构破坏程度的关系,分别提出了适用于砌体结构房屋、木结构房屋的抗洪评价建议,研究结果为泛洪区房屋建筑抗洪设计与抗洪能力评价提供依据。
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