5月10-11日强风下清华园树木损伤及风环境舒适度预测(测试版)
声明:
本方法尚在测试阶段,仅供科研使用,具体损失分析应根据现场调查情况确定。
一、分析说明
根据北京市气象台2020年5月9日16时40分发布的大风蓝色预警信号:预计,10日白天和11日白天本市大部分地区有4级左右偏北风,阵风可达6、7级。参考蒲福风力等级表,计算了北风下4级、6级、7级对应的风速区间平均值6.7m/s、12.3m/s、15.5m/s风速下,清华园核心区域(1200m×1200m)的树木破坏情况和行人高度风环境舒适度情况。
其中,行人高度风环境舒适度按照表2的评价方法进行评价。影响树木损伤评价结果的树木参数主要包括:(1) 阵风系数;(2) 树干断裂模量;(3) 树干密度;(4) 树木抗拔回归系数。在不考虑上述系数不确定性的分析结果的基础上,本报告中也给出了上述系数变化-20%和+20%的评价结果,以提供给决策者更加全面的辅助决策信息。
表1 蒲福风力等级表及本报告取值
表2 行人高度风环境舒适度评价方法
二、不同风荷载下预测结果
(1) 北风 6.7 m/s 清华园评估结果
北风 6.7 m/s工况下清华园树木损伤及风环境舒适度预测结果如下:
(a)树木破坏评估结果(平均值)
(b)行人舒适度评估
图1 北风6.7m/s作用下清华园树木损伤及风环境舒适度预测
(a)树木破坏评估结果
(阵风系数+20%)
(b)树木破坏评估结果
(阵风系数-20%)
(c)树木破坏评估结果
(断裂模量+20%)
(d)树木破坏评估结果
(断裂模量-20%)
(e)树木破坏评估结果
(树干密度+20%)
(f)树木破坏评估结果
(树干密度-20%)
(g)树木破坏评估结果
(抗拔回归系数+20%)
(h)树木破坏评估结果
(抗拔回归系数-20%)
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图2 北风6.7m/s作用下考虑不确定性清华园树木损伤预测
(2) 北风 12.3 m/s 清华园评估结果
北风 12.3 m/s工况下清华园树木损伤及风环境舒适度预测结果如下:
(a)树木破坏评估结果(平均值)
(b)行人舒适度评估
图3 北风12.3m/s作用下清华园树木损伤及风环境舒适度预测
(a)树木破坏评估结果
(阵风系数+20%)
(b)树木破坏评估结果
(阵风系数-20%)
(c)树木破坏评估结果
(断裂模量+20%)
(d)树木破坏评估结果
(断裂模量-20%)
(e)树木破坏评估结果
(树干密度+20%)
(f)树木破坏评估结果
(树干密度-20%)
(g)树木破坏评估结果
(抗拔回归系数+20%)
(h)树木破坏评估结果
(抗拔回归系数-20%)
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图4 北风12.3m/s作用下考虑不确定性清华园树木损伤预测
(3) 北风 15.5 m/s 清华园评估结果
北风 15.5 m/s工况下清华园树木损伤及风环境舒适度预测结果如下:
(a)树木破坏评估结果(平均值)
(b)行人舒适度评估
图5 北风15.5m/s作用下清华园树木损伤及风环境舒适度预测
(a)树木破坏评估结果
(阵风系数+20%)
(b)树木破坏评估结果
(阵风系数-20%)
(c)树木破坏评估结果
(断裂模量+20%)
(d)树木破坏评估结果
(断裂模量+20%)
(e)树木破坏评估结果
(树干密度+20%)
(f)树木破坏评估结果
(树干密度-20%)
(g)树木破坏评估结果
(抗拔回归系数+20%)
(h)树木破坏评估结果
(抗拔回归系数-20%)
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图6 北风15.5m/s作用下考虑不确定性清华园树木损伤预测
三、结论
(1) 在4级北风下,清华园核心区域树木损伤风险较低;六教区域风速会有局部增大,对行人造成一定影响。
(2) 考虑瞬时阵风可达6至7级,瞬时阵风下清华园核心区域少许树木有损伤风险,风险较高区域主要包括旧经管报告厅西北侧树木带、新民路和至善路交汇处树木带;瞬时阵风下六教和主楼区域附近风速较大,可能对行人造成严重的影响。
顾栋炼
赵鹏举
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