建筑物损伤原因及抗风设计

通过对“天鸽”强台风风灾后的调查及结构破坏特征分析，从台风作用角度出发，得出台风对主体结构及围护结构造成破坏的主要原因有以下几点［1］：

1.台风平均风速较大导致外风压较大

在进行结构设计时，是参照《建筑结构荷载规范：GB 50009—2012》［2］或者《建筑结构荷载规范：DBJ 15-101-2014》［3］给出的某个地区50 a（年）或100 a重现期基本风压值。但由于近些年来厄尔尼诺现象导致气候反常，有时台风登陆时中心附近最大风力风压值超过了规范的基本风压值，导致部分房屋建筑主体结构破坏。

2.台风瞬时脉动风速超过了设计基本风速

台风的瞬时脉动风速超出设计值往往是造成围护结构局部破坏的最主要因素，见图2.1.1-1，气流在房屋建筑迎风面分离后，在屋面的下游区产生再附，分离区的高湍流产生旋涡，当旋涡脱落时产生很大的负风压。房屋建筑的抗风薄弱部位有山墙、房屋建筑端区、天窗、檐口、天沟等这些几何形状突变部位，是风荷载敏感区，风荷载比其他区域大，局部脉动风压过高，造成房屋建筑屋面围护结构首先发生破坏。

图2.1.1-1　建筑物周围的绕流(www.xing528.com)

3.风致碎片引起的破坏

房屋建筑场地周边的沙、石、树枝、垃圾、建筑围护构件破坏后散落下来的碎片在强风作用下，克服摩擦力、自身重力等约束力的作用，成为随强风一起在空中高速运动的物体，直接撞击建筑物，经常导致像窗、幕墙、膜结构这样的围护构件破坏。目前国内规范对风致碎片引起的破坏未引起足够的重视。

4.瞬间增大的风致内压导致结构发生破坏

由于薄弱部位的围护结构局部破坏，风致碎片常常引发（起）门窗局部破坏，从而引起房屋建筑由封闭结构变成部分开敞式结构，内风压瞬间增大，内风压和外风压产生荷载效应叠加，风荷载超过规范规定的设计值，导致建筑围护结构大面积发生破坏，严重的导致钢结构的钢屋架、山墙倒塌等。目前国内规范对瞬间增大的风致内压导致围护结构及主体结构发生破坏的研究不多，未引起重视。

5.疲劳破坏

在脉动风作用效应下，围护结构的连接部位产生反复荷载，导致部分构件疲劳破坏。