李利孝,蔡 鳴,宋 健,李偉文,2,王衛侖,2
(1.深圳大學土木與交通工程學院,廣東 深圳 518060;2.深圳大學結構工程研究所,廣東 深圳 518060)
據臺風年鑒統計,每年由臺風給我國東南沿海地區造成的經濟損失數以百億計,其中城市行道樹的破壞及其附帶損失(砸傷行人、車輛,飛射物對建構筑物的破壞等)是造成巨大經濟損失和次生災害的重要因素[1]。隨著人民對居住環境需求的日益提升,城市綠化生態建設持續增加,如深圳市的森林覆蓋率達到40%以上,綠化覆蓋率則超過50%。與此同時,臺風給深圳市行道樹造成的損毀也日益漸增,如2018 年第22 號臺風山竹粗略估計造成11 680 棵樹木倒損,經濟損失達數10 億。因此,對城市行道樹抗風性能開展系統研究,建立其風致破壞模式、確定其破壞風速及臺風易損性對城市綠化以及防臺減災具有重要指導意義。
國際上對于樹木抗風性能開展了一個多世紀的探索,早在1881年,Greenhill[2]將樹木簡化成勻質的錐形體,研究了樹木的風致振動特性。考慮到樹冠的自重,Spatz等[3]對Greenhill的模型進行了改進,在頂端附加了集中質量。Baker[4]則建立了樹木風致倒伏的簡化理論模型。Sellier 等[5]建立了樹木的有限元模型,推動了樹木風振響應研究的發展。Ciftci 等[6]使用有限元法討論了楓樹樹冠的空間形態對其動力放大因子的影響。Dupont等[7]建立了冠層的隨機風速模型,預測了不同風速下樹木的破壞概率。
在國內,對樹木風致破壞的研究主要集中在臺風過后的樹木受損情況調查,提出樹木倒伏的影響因素及減災措施。……