基于泊松-耿贝尔法的最大风速估算

由于每年发生台风的次数、移动路径及强度都是随机的,构成了某种离散性分布,常规采用的极值Ⅰ型分布的耿贝尔法是收集每年的最大风速,这种方法无法收集到每一次台风影响的最大风速.文中采用泊松-耿贝尔联合极值风速计算方法,计算了重现期为5、10、20、50年的最大风速与基本风压.结果表明泊松-耿贝尔联合极值风速计算方法偏差比极值...     

高层建筑风荷载有哪些计算要求

基本风压值wo系以当地比较空旷平坦地面上离地l0m高统计所得的50年一遇10rain平均最大风速vo为标准,按wo1/2pv确定的风压值。它应根据《荷载规范》中附表D.4采用,但不得小于0.3kN。对一般的高层建筑,用《荷载规范》中所给的wo乘以1.1后采用;对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压值应按年重现期的风压值采用。     

福建沿海地区风荷载分析与研究

本文主要是对福建沿海地区建筑风荷载的研究,介绍了根据收集的风速资料采用统计计算方法,确定福建沿海地区建筑不同重现期的基本风速和基本风压,并对计算值与规范值及工程设计取值进行比较,以核验工程设计中建筑基本风压取值的可靠性及合理性。     

柬埔寨国家体育场风荷载设计研究

柬埔寨国家体育场项目属于索膜结构,对风荷载影响敏感。但柬埔寨目前没有健全的国家工程设计规范体系,风荷载取值也没有明确的标准依据。首先对金边国际机场(VDPP)近20年风速风向等气象资料进行整理,分析其概率分布特征,总结其风速风向特点。结果表明,VDPP数据在各个风向上大风出现的概率基本在1%以下,大概率区间处在0°和180°风向角附近,年最大风速主要集中在南北向。其次对不同重现期的风速,以年最大极值风速为样本,采用独立风暴法对本项目基本风压进行研究,结合周边国家的规范,给出建议基本风压:10年重现期取0. 4kPa; 50年重现期取0. 45kPa; 100年重现期取0. 5kPa。然后利用风洞试验对结构进行分析,得到风压系数,并给出典型风向角下结构表面和墙面的风压分布云图和不同风向角下的极值风压,得出体育场屋面极值风压的变化范围为-1. 5～0. 9kPa、墙面的极值风压的变化范围为-0. 8～1. 4kPa。最后对结构进行风振响应分析,得到结构的等效静力风荷载。同时还利用数值风洞对外墙开洞率及罩棚仰角进行优化,确定了外墙最优开洞率60%和罩棚仰角14°。     

建筑结构基本风速和基本风压问题浅析

重点介绍了确定基本风速和基本风压的标准,包括地面粗糙度类别、标准高度、标准重现期、平均风的时距、最大风速的样本取法以及概率分布类型,以使工程设计人员对我国规范基本风速和基本风压的取值有一个更深刻的认识。     

多国规范平屋盖围护结构外表面设计风压对比研究

对比分析了中国GB 50009-2012、德国DIN 1055-4、美国ASCE/SEI 7-10、日本AIJ-2004、欧洲BS EN 1991-1-4:2005、加拿大NBC-2005、澳大利亚/新西兰AS/NZS 1170.2:2011、英国BS 6399-2:1997等规范中关于平屋盖围护结构外表面设计风压的有关规定。为便于比较,将各国规范风荷载标准值统一换算为外表面设计风压系数与基本风压乘积的形式。并且将外表面设计风压统一换算为与时距10min、重现期50a的基本风速相对应的值。针对外表面设计风压相关因素,对风向、风压分区、面积折减、建筑尺寸等进行了对比研究。最后,结合平屋盖风洞试验,探讨了外表面设计风压的具体取值建议。研究表明：平屋盖围护结构外表面设计风压的确定,建议考虑360°全风向;对屋盖边缘应进行风压分区,角部也应进行单独的风压分区;屋盖表面不同位置建议采用不同的面积折减公式;针对不同高度或宽高比建筑给定不同的外表面设计风压建议取值。     

考虑极值风速方向性的围护结构设计风荷载概率估计方法研究

对于围护结构的设计风荷载（一定重现期的极值风压）,目前工程上普遍采用最不利值方法进行估算,这类方法不符合概率统计意义。只有统筹考虑极值风速和极值风压系数的随机性、方向性及相关性才能给出较为准确的设计风荷载。为此,提出一种全面考虑极值风速和极值风压系数随机性和方向性的围护结构设计风荷载概率估计方法。首先,提出了极值风压计算所需的三个要素,即各风向的极值风速分布、Cook-Mayne极值风压系数和风向相关性;然后,通过极值风压的概率分布理论分析,给出一个以上述三要素为输入的计算过程简便实用的围护结构风荷载估算公式;最后,以上海地区一栋高层建筑为例,通过与工程上常用最不利值方法相比,验证了本文方法的精确性和实用性。     

矩形高层建筑结构横向风振反应的分析计算

本文根据结构随机振动理论,考虑到国外有关规范中根据风洞试验数据提出的横风向脉动风压谱与足尺观测数据有差异的现象[1],根据已经得出的横向湍流脉动风压谱密度函数[2],提出了一个湍流脉动风压作用下结构横风向风振反应的计算方法供参考。采用本文中提出的风振反应计算方法可能不至于漏失结构在非共振风速时较大的风振反应值,从而不至于低估设计基准期内最大风速下的横风向风振加速度反应值。用本文提出的方法针对一个具体的工程实例计算了风振反应值,并与采用国外规范中现行方法的计算结果作了对比。计算结果表明,在出现设计基准期内最大风速时,结构湍流脉动风压诱发的横风向风振可能大于由国外现行规范中公式计算的风振反应值。     

汕头跳水游泳馆屋面风载分布的风洞试验研究

在同济大学TJ-3边界层风洞中对汕头跳水游泳馆模型在模拟的大气边界层风场中进行了测压试验。得到了这一结构的平均风压系数、最大和最小风压系数分布及对应于30年、50年和100年重现期的3s及10min平均的风压值。这些结果不仅可对汕头跳水游泳馆的结构设计提供依据,亦对研究人员认识这类大跨屋盖结构的风荷载特性提供参考。     

北京冬奥会延庆赛区风气候及场馆风效应分析

为保证北京冬奥会延庆赛区场馆建筑的抗风性能满足建筑设计要求，根据小海陀站、长虫沟站和西大庄科站等3个气象站的短期风速观测记录，采用超阈值的独立风暴法确定重现期风速；进行缩尺地形模型风洞试验，根据试验风速测量结果，建立气象站与场馆位置风速的空间变换关系，由气象站重现期风速，确定赛区场馆位置处的重现期基准风速、速压；结合风洞测压试验，以雪车雪橇赛道节段遮阳棚为例，分析围护构件外表面风压极值的分布情况。研究结果表明：超阈值的独立风暴法能够较好适用于短期风速观测记录的极值风速分析，且不同阈值的选取影响重现期风速的预测值；以高山滑雪场馆处的风速分析为例，场馆的出发区、结束区、集散区与相邻气象站的风速变换比值分别约为1.1、0.7、0.8;由雪车雪橇赛道节段遮阳棚的风压极值分析可知，遮阳棚围护构件外表面最大风压力分布较最大风吸力分布均匀，最大风压力系数为1.8,最大风吸力系数为2.8。     

A probability-based analysis of wind speed distribution and related structural response in southeast China

According to the Chinese Load Code, the wind load for the structural design is based on the T-year return period of the annual maximum 10-min average wind speed. Therefore, determining the accurate regional annual maximum 10-min average wind speed, distribution is extremely important and essential. In this article, a new approach named generalised unified probability plotting (GUPP) method is proposed to parametrically analyse the regional wind speed distribution. The historical data of wind speed from 1953 to 2015 at southeast coastal city Xiamen, the distribution and parameters of the average 10-min annual maximum wind speeds are obtained. From the analysis results, the annual maximum 10-min average wind speed can be best modelled by the Pearson-III distribution among several distributions examined in the study, including the Gumbel distribution which underlies the Chinese Load Code. To further determine the significance of the updated wind speed distribution (namely the Pearson III), the wind-induced pressures at different story-levels of a high-rise building in Xiamen is examined relative to the Code-recommended distribution. Results show that the wind pressures corresponding to the Chinese Load Code is much higher than those of the Pearson-III. The difference is significant and may induce unreasonably high wind loads for design. Abbreviations Gupp Generalised Unified Probability Plot; CDF: Cumulative Distribution Function; PDF: Probability Density Function; QQ Plot: Quantile-Quantile Plot; RMS: Root Mean Square; K–S: Kolmogorov–Smirnov

     

考虑塔-线耦合作用的输电塔体系风振系数研究

考虑塔-线耦合作用的体系风振响应以及对应情况下的输电塔等效风荷载的风振系数取值是输电塔抗风设计的基础,结合某220kV输电线路一塔两线实例,通过气弹性风洞试验和有限元数值模拟的方式,研究输电塔在考虑导、地线耦合作用下的风振响应规律,计算其对应的输电塔等效风荷载的风振系数,并与我国现行规范中的相关取值进行对比,结果表明:横担和输电线的存在使得塔身中上部的风振系数明显增大,在进行输电塔设计时需考虑其影响;建议采用《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)和《高耸结构设计规范》(GB50135—2006)来计算风振系数时,对横担位置进行修正或单独考虑,而《架空输电线路荷载规范》(DLT5551—2018)更适用于输电塔类结构的风振系数的计算。     

基于CFD的某仿古木塔风压分布研究

随着计算机技术的发展,CFD模拟分析成为研究复杂建筑体型风压分布的方法之一。本文采用计算流体力学软件FLUENT中的RNG k-ε湍流模型研究了某传统楼阁式仿古高层纯木佛塔具有代表性的4种风向角下的风压分布,并与现行《建筑结构荷载规范》(GB50009)中的相关风压体型系数进行了对比分析。研究结果表明,在0°风向下,该仿古木塔受到最大的风荷载作用;在0°和45。风向下,该结构各楼层层间墙面带和檐顶带的风压体型系数均与规范中的常数取值不同,而是随着楼层呈现出一定的变化。同时,给出了整个仿古木塔最大负风压的分布范围和大小。研究结论对该类结构风荷载的计算具有一定的参考价值。     

The r largest order statistics model for extreme wind speed estimation

The paper presents the statistical estimation of extreme wind speed using annually r largest order statistics (r-LOS) extracted from the time series of wind data. The method is based on a joint generalized extreme value distribution of r-LOS derived from the theory of Poisson process. The parameter estimation is based on the method of maximum likelihood. The hourly wind speed data collected at 30 stations in Ontario, Canada, are analyzed in the paper. The results of r-LOS method are compared with those obtained from the method of independent storms (MIS) and specifications of the Canadian National Building Code (CNBC-1995). The CNBC estimates are apparently conservative upper bound due to large sampling error associated with annual maxima analysis. Using the r-LOS method, the paper shows that the wind pressure data can be suitably modelled by the Gumbel distribution.     

风工程中地貌分类与地面粗糙度指数的研究与应用

风荷载是建筑结构的主要设计荷载。由于我国建设的迅速发展,原来的部分条文已不能适应当前实际工程的需要。地貌是影响风荷载值的重要因素,基于研究的进展和国外相关规范的接轨,《建筑结构荷载规范》风荷载中的地貌分类条文的修订已迫在眉睫。本文对地貌分类及与此密切相关的地面粗糙度指数作了详细的研究和分析。提供《建筑结构荷载规范》地貌分类修订作为依据。     

《高耸结构设计规范》修编对钢塔设计的影响

国家对《高耸结构设计规范》进行了修编,规范的修编使钢塔设计更为合理、方便.本文根据规范修编改动的部分内容,通过实例计算比较钢塔按新、旧规范计算的差异,分析规范修编对钢塔内力、位移以及基底作用力的影响.文章还针对规范修编在基本风压定义上的修改,对全国31个省市241个地区的30年一遇、50年一遇和100年一遇的基本风压按全国各地人口数进行加权统计分析,得出结论.     

The current Chinese Code on wind loading and comparative study of wind loading codes

This paper reviews the change of Chinese Code relating to wind loading since 1952. The formula of along-wind response, which has been adopted in current Chinese Loading Code, has been derived, and the formula of across-wind response, which will be adopted in Chinese Design Code of Tower Structures has been also introduced. For comparison, it is significant to give the computational results of wind pressure obtained according to the codes of five countries, respectively, for a designated structure.     

钢管混凝土构件设计计算及可靠度分析

基于《建筑结构设计统一标准》(GBJ6 8- 84) ,应用结构可靠度分析的一次二阶矩法 ,分别对《钢 -混凝土组合结构设计规程》(DL - 5 0 85 /T - 1 999)和《战时军港抢修早强型钢 -混凝土组合结构设计规程》(GBJ- 2 0 0 0 )中有关圆钢管混凝土和方钢管混凝土轴压、纯弯及压弯构件的承载力设计公式进行了可靠度分析 ,分析结果表明 ,规程中设计公式基本满足统一标准对塑性材料可靠度指标的要求。     

复杂高耸结构表面风压分布数值风洞研究

针对上海浦东地区某复杂高耸结构工程实例，基于流体分析软件FLUENT13平台，采用IKNG k-ε湍流模型进行了24种风向角下的建筑表面风压分布模拟，并将分析结果整理后与现行《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）中相关系数的规定做了比较。分析结果表明，高耸结构体型系数随高度不同而变化，并非规范中的常数；塔身各表面体型系数分布规律的数值模拟结果与规范大致吻合，但在局部存在差异。最后根据数值风洞模拟得到的塔身最大负压的分布区域及大小，对围护结构设计提出了建议。