烟台火车站外部站房中部地面行人的安全风险

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让我们来看看这个热门视频。 山东烟台火车站多名乘客被大风吹倒、倒地甚至被吹走。

小编觉得有些难以置信,于是赶紧去寻找,当看到它的位置以及站外站房屋顶的照片时才恍然大悟。 山东省烟台火车站外部站房设计本身不存在结构问题。 但在一些偶然因素的综合作用下烟台汽车站官网,大风天,烟台火车站外部站房中部地面行人存在一定的安全风险。 。

1、山东烟台火车站地理位置特殊。 场外站建筑高度较高,本身风荷载较大。

靠近大海,周围没有密集的高楼遮挡,因此风压高度变化系数较大。

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山东烟台火车站,离海边很近▲

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屋顶到海岸线的距离约400米▲

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这种地形和位置,根据国家标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,属于A级地面粗糙度(近海海面及岛屿、海岸、湖岸和沙漠地区)。 场外站房的落地位置在二楼,高度稍高。 二层高度目测为6米。 该站房为较高的开放式钢结构屋顶。 目测顶部檐口高度约25米。 两者合计,站房顶部屋檐高度距主干道约30米。

高度为30米,地面粗糙度为A级。根据规范,风压高度变化系数为1.67。 简单理解,相比远离海岸线、15米以下建筑密集的烟台主城区(风压高度变化系数0.65),烟台火车站外站房的风荷载是2.57倍(1.67/0.6​​5=2.57),风荷载本身就比同城其他地点大很多。

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GB50009-2012《建筑结构荷载规范》中风荷载章节▲

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烟台火车站外站房钢结构屋顶▲

2. 烟台地区风载荷在我国属于中到大级。

根据GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,烟台市10年风荷载为0.40KN/m2。 结构设计一般采用50年一次的风荷载。 当我们讨论风荷载对行人的影响时,我们应该取它经常发生的概率,并取10年发生一次的风荷载。 同时,规范中规定的风速为10米高空10分钟的年平均最大风速。

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GB50009-2012《建筑结构荷载规范》查询烟台风荷载▲

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GB50009-2012《建筑结构荷载规范》定义的风速为10米高度10分钟的年平均最大风速▲

3、烟台火车站场外站台顶板的马鞍形顶板相当于一个风速放大器,放大了风荷载的作用。

马鞍形屋顶的外开口上升,中部收缩,恰好是变截面的风道。 在中间的收缩位置,特殊的形状加速了气流。 气体流量计算公式为:流量=V/(T*S)。 根据压缩空气时间T内排出空气的体积V和管道横截面积S可以计算出管道中的流量。 假设中间缩回位置的通道截面积是外开位置截面积的0.8倍。 该位置的风速为1/0.8=1.25,也就是说,中间部分缩回位置风速放大了1.25倍。

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烟台火车站外站台马鞍形屋顶▲

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变截面通道增加了缩口位置流体的流速▲

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接下来,我们估算一下在10年一次的风荷载影响下,该地点的行人可能承受的3秒阵风风速和风力等级。

我国标准中查询的风速是一年内10分钟平均风速的最大值。 行人所经历的风速应以阵风3秒的速度来考虑。 检索相关论文,3秒阵风风速换算10分钟风速的换算系数为1.43,即3秒阵风风速是10分钟平均风速的1.43倍。

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论文中查询的风速换算系数▲

1. 该位置可能的阵风速度是多少?

上述内容中,相关数据确定如下:

烟台市十年一遇基本风压:0.4KN/m2

烟台火车站外站房最高檐口风压高度变化系数:1.67

马鞍形屋顶风速放大系数:1.25

3秒阵风风速换算系数:1.43

该位置行人所经历的阵风风压为:0.4*1.67*1.25*1.43=1.19KN/m2

大多数人对于1.19KN/m2的风压并没有太多概念。 我们用标准的计算公式把它换算成风速,再换算成风级,这样大家就可以理解了。

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GB50009-2012《建筑结构荷载规范》风速与风压的换算公式▲

按GB50009-2012《建筑结构荷载规范》计算:

风速V=(1.19*1600)^0.5 = 43.6 m/s

每秒52.3(没错,见评论区第一条评论)的风速是什么概念。 博尔特以9.58秒的成绩创造了百米短跑的世界纪录,相当于每秒10.4米。 这意味着烟台站外站房中部可能遇到的最大阵风速度约为短跑冠军最大奔跑速度的五倍。

2. 该地点可能的风力有多大?

我国标准中对于风级和风速都有相应的风级表,但这个风速是一年内10分钟平均风速与我国标准中规定的相应风级的最大值。

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海南省气象局官网风力等级表▲

因此,不考虑阵风系数的风压为:0.4*1.67*1.25 = 0.835KN/m2

风速V=(0.835*1600)^0.5 = 36.6 m/s

查看风力等级表,该地点的最大可能风力竟然达到了12级(12级对应的风速为32.7-36.9m/s,这在陆地上是非常罕见的,会造成巨大的灾难,吹走房屋)。

你不觉得很可怕吗? 部分地区风力可能达到12级。 现在有些人被吹飞了,甚至躺在地上都挂不住了,也是可以理解的。

当然,这里的12级大风只可能发生在马鞍形屋顶中间的小收缩区域。 离开这个区域,不会有这么强的风。

上述计算存在较多假设,计算结论可能存在一定偏差。 例如烟台汽车站官网,假设屋顶的总高度、马鞍形屋顶中部收缩的通道截面积的比例等数据。 以上计算仅作为小编定性判断的参考,不能作为其他人定量决策的依据。