宁夏建筑结构基本风压分析研究

为了减轻风灾,加强建筑结构抗风设计,选取宁夏18个市县历史最大风速资料,利用耿贝尔分布估算了宁夏50a和100a重现期最大风速,通过伯努利方程计算宁夏的基本风压．结果表明。宁夏50a和100a重现期基本风压与最大风速的分布基本相同,均呈“南小北大”型分布;5个主要城市基本风压的最大值均出现在春季,而最小值集中出现在夏季和秋季．在建筑结构抗风设计时应考虑海拔高度的影响,才能保证计算的基本风压值较准确;在春季和冬季应加强抗风措施,可有效地减少风灾损失．     

极值风速风向的联合概率密度函数

基于最大熵原理,构建极值风速风向的联合概率密度函数,并与Copula函数建立相互关联.以我国某地的极值风数据为例,建立极值风速的Gumbel分布模型以及对应风向的二阶混合von Mises分布模型;使用非线性参数优化算法确定极值风速风向的联合分布模型.采用该模型计算各风向角下不同重现期的基本风速值,并与建筑结构荷载规范值(GB 50009-2012)进行对比.结果表明,联合分布模型能够有效表征实际风速风向的概率分布特征.分别采用Spearman秩相关系数和线性-角度变量相关系数对模型的相关性予以验证,探究模型的有效性.     

城市雨水池设计雨量公式的统计方法

基于北京市53 a的日降雨量资料,分别采用年最大值、年超大值、年超定量和年多个值法进行选样对比,并用频率曲线(对数正态分布、皮尔逊Ⅲ型分布、对效皮尔逊Ⅲ型分布、耿贝尔分布)进行拟合.理论频率曲线的参数估计采用矩法.各种分布的拟合优度检验采用x~2检验法和K-S检验法.拟合准则采用离差平方和最小的原则.拟合各种选样方法数据,皮尔逊Ⅲ型分布函数拟合误差最小.在资料年数不长或需要计算小于1a重现期的情况下,建议采用年多个值法,否则采用年最大值法、皮尔逊Ⅲ型分布拟合最佳.     

风荷载作用下围护结构表面风压分布及局部体型系数数值模拟研究

为了从围护结构风压分布和风荷载局部体型系数角度研究建筑围护结构抗风性能,基于计算流体力学方法(CFD),利用scSTREAM平台,分别采用k-ε,RNG k-ε湍流模型对CARRC高层建筑标准模型进行模拟,并将数值模拟与试验结果对比分析,验证scSTREAM平台模拟计算的可行性,表明RNG k-ε湍流模型具有更高的计算精度,因此,选择RNGk-ε湍流模型用做后续研究。然后分别建立不同风速、不同建筑体型的模型,研究其对围护结构风压分布、风荷载局部体型系数的影响。结果表明:围护结构风压分布及风荷载局部体型系数受风速影响很小,但随建筑体型改变有明显变化;对于不同高宽比、宽厚比的建筑,围护结构各表面风压分布有较大区别,且出现风荷载局部体型系数取值明显高于规范的情况指出了规范取值的不合理之处,以优化围护结构局部体型系数分区取值。     

水工设计中的风速计算

介绍了工程设计时,在没有风速值分析资料的情况下,根据相关规范的图表资料,引用风压风速换算关系等公式,推求设计所需的风速值,解决工程设计中的风速取值问题.并通过工程实例,对计算方法的合理性进行了验证.     

新疆赛吾迭格尔大桥设计基准风速的计算与分析

为了确保赛吾迭格尔大桥抗风安全,有极其重要的地位,利用桥址区富蕴县气象站的风速基本资料分析了桥位周边平均风速、最大风速、历年的极值风速及各月平均风速、风向等基本特征;建立了气象站逐年最大风速序列,采用极值Ⅰ型、皮尔逊Ⅲ型和不同规范计算了桥位处不同重现期的设计基本风速;同时考虑大桥所处喀拉塑克水库在蓄水或放空两种情况下地表类别的不同,推算出桥面处的设计基准风速,为进行大桥的风洞试验及颤振、抖振分析和结构分析时风荷载计算提供准确依据．     

绵阳南郊机场航站大楼风压分布研究

以兴建于四川省绵阳市的南郊机场航站大楼为对象,在中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所的4.0 m×2.2 m×15.0 m风洞的工业试验段中,利用几何缩尺比为1:100的刚体模型,系统地研究了该建筑外表面平均风压分布和脉动风压分布特性,给出了可用于设计的风载荷值,以确保大楼特别是上部悬臂屋顶在100年重现期风速下的安全性与稳定性.     

基于Monte Carlo法的极值分布类型及其参数估计方法比较

为探讨极值概率分布模型(极值Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型分布)在工程场地重现期内极值风速预测中的适用性,以工程上常用的风速分布模型为依据,采用Monte Carlo数值模拟法分别产生服从指数分布、正态分布、瑞利分布、威布尔分布、对数正态分布、广义极值分布的伪风速母样.基于以上伪风速母样分别使用极大似然参数估计法和概率权矩法对极值Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型分布模型中的参数进行估计,并与伪风速母样的理论极值分布进行对比分析.结果表明:极大似然参数估计法适用性较强,参数估计精度较高;重现期内极值风速的估算对风速母样分布类型敏感,服从不同分布的风速母样,应有针对性选用极值分布类型估算重现期内极值风速.     

基于Copula函数的杭州地区多风向极值风速估计

为了合理确定建设场地的结构抗风设计风速,提出多风向极值风速估计方法.以杭州地区日极值风速风向为统计样本,采用核密度-广义帕累托混合模型来描述各风向下的极值风速边缘分布,提高了Up-crossings法估计极值风速的准确性.基于严格选择的Copula函数建立杭州地区风速风向联合分布模型.采用该联合分布模型计算得到了不同重现期下考虑风向相关性的多风向极值风速,并与不考虑风向相关性的极值风速估计值进行对比.结果表明,具有给定重现期的设计风速估计应考虑风向相关性的影响.在不考虑风向相关性的情况下,容易给出偏于风险的极值风速估计值.     

岷江流域降水极值概率分布研究

以岷江流域15个气象站1962-2012年的年极大降水序列（AM）和超门限峰值降水序列（POT）为基础,选取广义极值分布（GEV）和广义帕雷托分布（GPD）,采用L-矩参数估计法,研究降水极值的统计特征,根据K-S检验结果确定的最优分布计算不同重现期水平下的降水量。结果表明：GEV分布和GPD分布分别更适用于AM和POT序列。在雨量较少的地区,两种分布推算的不同重现期降水量相差不超过6mm,对于多雨地区,当重现期为50、100年时,这种差值要大于20mm,通过分析,认为GPD分布推算的结果更为可靠。     

砌筑砂浆强度等级降低后的砌体结构安全性探讨

以《建筑结构荷载规范》、《砌体结构设计规范》和《建筑结构可靠度设计统一标准》为依据,讨论了砌体结构砌筑砂浆强度降低对砌体结构安全性的影响,得出结论：一般情况下当砂浆强度降低一个等级后,砌体承载力能满足使用荷载要求,但由于砌体结构可靠度降低,故砌体结构存在一定的安全隐患。     

在建厂房的风荷载分布及其风致倒塌机理

结合广东番禺某一厂房在施工过程中四面墙体均被阵风吹倒的事故，采用数值风洞方法，模拟了该厂房在实际施工状态下墙体所受的风荷载并剖析事故原因.进一步研究了单面墙体门窗开启对建筑物所受风荷载的影响.提出了施工过程抗风设计的风荷载取值及相应的施工技术措施.计算结果表明，该建筑物由于屋盖尚未施工，处于局部敞开状态，墙体内、外两侧均受到风的作用.无屋盖房屋的墙体内侧负压较大，迎风墙面实际所受的净风压体型系数远大于设计时按照规范的取值.在施工过程中建筑物所受风荷载的特殊性是导致该在建厂房倒塌的主要原因之一.     

塔器上所受基本风压分布参数的确定

在塔器的可靠性强度设计中，利用Microsoft Excel自动生成概率纸，来统计分析平均风速年极大值，并得到其分布参数，进而计算出塔器上所受基本风压的分布参数。     

塔器上所受基本风压分布参数的确定

在塔器的可靠性强度设计中,利用Microsoft Excel自动生成概率纸,来统计分析平均风速年极大值,并得到其分布参数,进而计算出塔器上所受基本风压的分布参数。     

大跨柔性光伏支架结构风压特性及风振响应

大跨柔性光伏支架结构因具有良好的场地适应性和经济性而得到越来越多的应用。为完善此类光伏支架结构的抗风设计方法,通过对一种可变倾角的大跨柔性光伏支架结构进行刚性模型风洞测压试验,研究了光伏组件板面的平均风压和脉动风压系数在不同风向角和倾角组合下的分布特性以及全风向角下组件的极值风压变化规律,并给出了典型风向角下的脉动风压功率谱图。在此基础上,结合光伏组件的风压分布特点,采用ANSYS有限元软件仿真研究了该种柔性支撑光伏支架的风振响应并进一步计算得到了相应的风振系数。研究结果表明：在0°和180°风向角下,平均风压系数沿来流方向梯度分布且绝对值迅速衰减;随着风向角的增大,风压系数绝对值的最大值出现位置由迎风前缘向迎风端角部附近移动;光伏板面脉动风压分布与平均风压分布趋势类似;相比结构位移响应,钢索张力响应对风速变化不敏感,顺风向和竖向位移风振系数在U=8 m/s取得极大值,其值为2.11和1.98。本文可为光伏结构的抗风设计提供参考。     

多层抗弯钢框架的结构影响系数

结构影响系数取值与结构的延性和超强有关。我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对不同的结构体系采用单一的结构影响系数,不尽合理。本文采用时程分析的方法,对按该规范设计的6个不同层数的抗弯钢框架进行分析,得出了相应的结构影响系数,为相应规范的修订提供参考。     

钢筋混凝土无腹筋简支梁的抗剪承载力研究

通过对收集到的集中荷载作用下无腹筋简支梁试验数据的分析,研究了集中荷载作用下钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能的主要影响因素及其规律.在此基础上,通过对比分析研究,定量评价了我国混凝土结构设计规范公式、美国ACI规范公式、以及其它两种无腹筋梁受剪承载力公式对无腹筋梁抗剪内在机制反映的准确性.     

空冷凝汽器支架结构风荷载作用研究

空冷凝汽器支架结构属于一种高柔结构,结构下部空旷,风荷载主要作用于上部挡风墙上,并对结构下部产生较大的作用.现行"建筑结构荷载规范"(GB50009—2001)中没有对该结构形式的风荷载体型系数有明确规定,对结构内部的A型架更是没有具体规定.为解决工程设计中风荷载体型系数的取值问题,进行了相关的试验研究,给出了相关参数的建议值.同时,采用大型流体有限元分析软件FLUENT进行了数值模拟,模拟效果较好.试验研究和数值模拟结果为工程设计提供了基础资料,可供同类工程参考.     

应用台风风场经验模型的台风极值风速预测

为准确、高效地进行台风多发地区建筑结构设计风速的预测,利用中国东南沿海1949—2012年的台风历史数据进行了香港地区台风关键参数概率分布的研究,提出了基于新的Holland径向气压分布参数B表达式的台风风场经验模型.在此基础上结合Monte Carlo数值模拟技术,利用台风极值风速分析方法完成了不同重现期下香港地区台风极值风速的预测,并与观测数据、香港风荷载规范计算结果进行对比分析,验证了利用此台风风场经验模型进行台风极值风速预测的有效性.