城市巨型广告牌台风损伤成因与动力分析

摘要

通过台风灾后实地调研发现，巨型广告牌在风灾中损坏十分严重，不仅造成了巨大的经济损失，还对行人的人身安全构成极大威胁。巨型广告牌的破坏形式包括幕布或铁皮被撕裂、钢桁架局部屈曲，甚至结构整体从中间薄弱部位或根部倒塌。造成破坏的原因主要是幕布或铁皮等覆盖层与主体钢架连接不足，钢构件型号、尺寸、强度不足，多数没有经过正规抗风设计，以及制作质量低劣等。本文通过CFD软件建立了巨型广告牌模型，由数值模拟方法得到广告牌表面在不同风向角情况下的风压分布系数，发现斜风向风荷载风压系数分布对于广告牌要比顺风向风荷载更为不利。根据广告牌典型失效模式，给出了相应的风荷载和构件承载力的计算方法，划分了巨型广告牌风灾损伤等级。最后利用有限元软件ANSYS建立了广告牌模型，采用台风鹦鹉的观测数据，进行了广告牌在台风过程中的动力分析，得到了巨型广告牌的风致动力响应和破坏程度。本文方法可用于预测与估计台风灾害对城市巨型广告牌造成的损伤与损失，对广告牌设计及减少台风损害也具有借鉴意义。