—2024.9.6—
海南台风“摩羯”灾害
风灾调研(二）
Wind disaster investigation
大型屋盖专题
2024年9月6日在文昌市翁田镇沿海地区登陆的台风“摩羯”，具有强度极高、破坏力极大、生命财产损失极大的特征。中国工程建设标准化协会“抗风减灾与风能利用”专业委员会风灾调研工作组第二批5名调研人员与华诚博远教授级高工向阳，连同第一批2名人员，共同开展了为期6天的现场灾后调查工作，本期汇报大型屋盖风灾调研情况。
1. 调查路线
结合现场走访和中央台风气象网获得的不同时段风场特征和移动路径（如图1所示），此次灾调共开展了29调查点（图2），与大型屋盖结构相关的调查点3个，图2中红色标注位置。现场调研方式包括手持设备及无人机拍摄、现场测量、访问目击者等。
图1 台风移动路径和不同时间段的风场特性
图2 调研路线及现场调查灾情点分布图
2. 风灾破坏调查情况
此次风灾调查中，受灾的大型屋盖包括钢结构和膜结构。下面分别进行阐述。
2.1
灾情点2破坏情况
2-1五源河体育场
五源河体育场属于大跨张拉索膜结构，屋面辅以金属围护结构。调研显示，膜结构大面积损坏，金属围护部分存在风揭破坏现象（图3）。现场调查发现，体育场内足球场和跑道位置散落了大量金属围护结构部件，这些部件为强风作用下金属围护结构发生风揭破坏后形成的飞射物。通过分析风致飞射物吹落的散落方向和五源河文体中心迎风前缘金属围护结构的破坏模式，笔者初步确定了屋盖发生风灾时的风向，见图3。据此，膜结构处于下风向，而金属围护结构处于上风向，一旦金属围护结构发生风揭破坏，其飞射物可能划伤或割破膜结构。尽管目前尚无证据说明膜结构和金属围护结构的先后破坏顺序，但此次灾调结果显示需要特别注意风致飞射物对膜结构屋面的潜在威胁。
2.2
灾情点3破坏情况
2-2五源河文体中心
五源河文体中心为鞍型屋盖，采用带附加装饰板的金属围护结构。现场调查发现，强风作用下屋面前缘由于强烈的流动分离产生较大极值风压，导致附加装饰层发生破坏，局部区域装饰层下部的金属面板亦发生破坏，导致保温层外露（图4）。
、
图4 灾情点2文体中心现场情况
2.3
灾情点12破坏情况
观澜湖免税城
观澜湖免税城屋顶采用了张拉膜结构和气枕式膜结构。现场调查发现，部分张拉膜结构发生撕裂破坏，部分气枕式膜结构上表面膜发生破坏或泄气导致充气不足。
图5 灾情点12现场情况
2.4
灾情点17破坏情况
奥飞恒温羽毛球馆
琼山区国兴奥飞恒温羽毛球馆是充气式膜结构，这种结构通过送风系统让室内气压上升到一定压力后，使结构内外产生压力差，以抵抗外力。现场调查时，该羽毛球馆工作人员提到，台风袭来时场馆内充气膜结构晃动幅度非常大。尽管该结构在台风作用下呈现出较为显著的结构响应，但是调查表明强风下仅造成了两根索拉断（图6），并未产生较严重破坏现象。
结
语
研究团队对大型屋盖的风灾抗性进行了调研，重点关注金属围护结构和膜结构。结果显示，金属围护结构的前缘在台风中易受损，建议加强防护。膜结构则需防范风中飞射物的撞击，尤其是大跨张拉索膜和气枕式膜结构。设计时应避免在其上方增加其他结构或设施，以减少破坏风险。充气膜结构虽不易破坏，但在强风中易晃动，影响使用安全和舒适性，需考虑稳定性设计。