极值风速计算方法研究
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个方面入手,对比中外规范以及学者研究结果,讨论极值风速各种计算方法,对其差异性和优良性进行总结。 对
海 南 省 三 亚 市 风 速 资 料 进 行 统 计 分 析 , 其 短 期 风 速 资 料 符 合 极 值 I 型 分 布 ,Gumbel 法 计 算 参 数 比 矩 估 计 法 要
好 ,最后用矩估计法和 Gumbel 法分别计算了三亚市重现期为 50 年和 100 年的基本风压,与荷 载 规 范 值 吻 合 较
0 引言
风灾是世界上最为严重的几种自然灾害之一, 每年都对世界各国造成了巨大的经济损失和人员 伤亡。为了有效地避免风灾,在进行结构设计时,风 荷载确定起着至关重要的作用,因此极值风速的准 确估计对于风荷载的确定就显得十分重要。
目前,国内外对于极值风速估计普遍采用统计 方法,该方法涉及 3 个重要问题:样本选取、模型选
(1:School of Civil Engineering,Jilin Jianzhu University,Changchun Jilin 130118,China; 2:Jilin Structural and Earthquake Resistance Technology Innovation Center,Changchun Jilin 130118,China)
取和参数估计[1]。由于各个地区的气候差异性和中 外学者采用的计算方法不同,得到的结果各不相 同。本文将围绕上述 3 个问题对极值风速研究的国 内外成果进行总结归纳比较,为相关研究和应用提 供参考。
1 样本的选取
样本的选取很大程度上依赖于研究地区的风
收稿日期:2018-11-13 基金项目:国家重点研发计划项目 (2017YFC0806100);国家自然科学基金项目 (51178206);吉林省高校“十三五”科研规划项目
某些地区的风速资料比较匮乏,无法提供足够 的年最大风速资料进行计算。为解决这一问题,国 内外学者选取短期风速资料对极值风速进行估计, 其中最常用的就是选取月最大风速资料作为样本 点进行计算。
好。
关键词:极值风速;风速资料;极值分布;参数估计
中 图 分 类 号 :TU312.1
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :2096-2118(2019)01-0008-05
Study on the Calculation Method of Extreme Wind Speed
wenku.baidu.com
WANG Bo1,2,DONG Yuanzheng1,DONG Lixin1
(JJKH20170253KJ);吉林省科技厅国际科技合作项目(20170414018GH) 作者简介:王 勃(1972~),男,吉林省长春市人,教授,博士,研究方向:主要从事复合材料在土木基础设施中的应用研究。
8 NORTHERN ARCHITECTURE
王 勃,董元正,董丽欣:极值风速计算方法研究
Abstract:The estimation of extreme wind speed is very important to the structural design.Based on the sample selection,model selection and parameter estimation,this paper compares the Chinese and foreign specifications and the research results of scholars,summarizes various calculation methods of extreme wind speed,and elabo- rates the differences and advantages.Based on the statistical analysis of wind speed data of Sanya,Hainan,the short-term wind speed data conform to the extreme value type I distribution,and the parameters calculated with Gumbel method are better than the moment estimation method.Finally,the basic wind pressure with a repetition period of 50 years and 100 years is calculated with the moment estimation method and Gumbel method,which are in good agreement with the load code value. Keywords:extreme wind speed;wind speed data;extreme value distribution;parameter estimation
北方建筑
第 4 卷第 1 期 2019 年 2 月
■工程科技
极值风速计算方法研究
王 勃 1,2 董元正 1 董丽欣 1
(1:吉林建筑大学土木工程学院,吉林 长春 130118;2:吉林省结构与抗震科技创新中心,吉林 长春 130118)
摘要:极值风速的估计对于结构设计有着极为重要的意义。 本文从极值风速的样本选取、模型选取和参数估计 3
速观测资料,有的地区建立气象观测站的时间较 早,有长期的风速观测资料。有的地区比较偏远,建 立气象站较晚甚至没有气象站,只有短期风速资 料,所以针对长期和短期两种不同风速资料的样本 选取一直是中外学者研究热点。
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012) 选取各 地区年最大风速资料,选取极值 I 型分布进行拟合, 求出相应重现期的极值风速。在进行极值风速计算 时应考虑样本数量的影响,选取年最大风速资料 时,一般应有 25 年以上的风速资料,当无法满足 时,风速资料不宜少于 10 年[2]。当有长期风速观测 资料时,应该遵循规范,取年最大风速资料进行统 计分析。