低矮砌体房屋海啸力及减灾措施研究

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海啸作为作为一种极端自然灾害,其产生源于海底地震、海底滑坡、火山爆发或气象变化所形成的极具破坏性的海浪,波高可达数十米,形成巨大的“水墙”。由于海啸能量巨大,当海啸波传至海岸时将会造成房屋、桥梁及基础设施毁坏,同时造成大量人员伤亡。二十一世纪以来人类遭受过诸多海啸灾难,其中2004年印度洋海啸和2011年日本大地震引发的海啸给人类社会造成的损失尤为巨大。根据既有研究表明,我国东南沿海城市存在海啸风险,同时东南沿海城市存在大量的低矮砌体房屋。灾害调研表明,这类房屋在经历海啸时破坏将会发生严重破坏。因此有必要开展海啸波与低矮砌体房屋相互作用下的房屋海啸力研究,并为海啸防御及减灾措施提供参考依据。本文基于溃坝试验模拟海啸波开展低矮砌体房屋与海啸涌波相互作用下房屋海啸力及其机理的研究,同时考虑了包括门窗洞口、围墙、海啸涌波入射角度在内等因素对海啸力的影响,主要研究内容如下:(1)在不设置房屋的门窗洞口和围墙的情况下,开展海啸与房屋相互作用时房屋上所受海啸力研究,对海啸力及墙面压力进行分析,得出了海啸力估算公式及压力分布规律。并且比较了在溃坝水槽下游有水、无水两种情况下房屋所受海啸力的差异。(2)研究了门窗洞口开洞率、门窗洞口位置两类因素对房屋所受海啸力的影响,提出了门窗洞口开洞率对海啸力影响系数以及门窗洞口位置对海啸力影响系数,并给出了建议的门窗洞口设置位置。(3)研究了围墙高度、围墙到房屋距离以及围墙开洞率三类因素对房屋所受海啸力的影响,提出了围墙对海啸力影响系数,并给出了建议的围墙设置参数。(4)研究了海啸涌波入射角度对房屋所受海啸力的影响,得出了海啸波入射角度改变时房屋所受海啸力及其墙面压力规律。
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