基于极值Ⅰ型分布的风压系数极值的计算方法
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基于超越阈值模型的低矮房屋实测风压极值估计方法黄鹏;蓝鑫玥;钟奇【摘要】台风几乎每年都造成我国低矮房屋的巨大破坏和人员伤亡,了解屋面风压极值,尤其是屋面的角部、边缘及屋脊位置的风压极值分布具有重要意义.采用极值理论下的超越阈值模型来合理估计低矮房屋在台风影响下屋面实测风压极值.推导了描述经验平均超额分布与阈值关系的理论公式,同时以广义Pareto分布作为风压极值的拟合分布.依托同济大学浦东风荷载实测基地,以低矮房屋在2016年台风”马勒卡”作用下屋面风压实测数据为样本,比较不同阈值对估计结果的影响.以标准时距下多次观察极值的平均值作为标准极值,分析了该方法和常用方法的极值估计结果与标准极值之间的误差,其结果表明,该方法的误差在5%以内,尤其对屋面极值风压较大的区域估计结果较为理想.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】8页(P33-40)【关键词】低矮房屋;实测风压;极值估计;超越阈值模型;Pareto分布【作者】黄鹏;蓝鑫玥;钟奇【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU312.1;TU317.2大量的风洞试验和现场实测数据表明[1-5],低矮房屋处在大气边界层中湍流度较高的底部区域。
屋面边、角、脊等位置受结构本身体型所引起特征湍流的影响,往往会产生幅值很大的风压“脉冲”。
脉动风荷载产生的极值风压是低矮房屋破坏的重要原因,合理估计脉动风荷载产生的极值风压是计算低矮房屋风荷载的关键,是有效减少低矮房屋风致损坏及毁坏的重要途径。
为此,研究人员基于零值穿越理论与经典极值理论提出了一系列的极值估计方法。
以Davenport[6]为代表的研究人员假定零均值的脉动风压服从标准高斯分布,根据零值穿越理论提出适用于高斯分布的脉动风压极值估计方法(下文称为Davenport法)。
古建筑木结构的荷载取值分析董徐奋【摘要】进行古建筑的维修加固,首先要确定的就是施加于结构或构件上的作用,然后通过作用效应与其承载力相比,才能确定该结构或构件能否继续使用或需经加固后继续使用.施加于结构上的作用直接影响维修加固方案的确定.对古建筑修缮设计基准期进行重新考虑,分别讨论了永久作用和可变作用对古建筑的影响,另外还对地震作用进行了研究,确定了木材及其加固材料的强度,为古建筑的维修加固提供了技术资料.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2010(026)004【总页数】5页(P42-46)【关键词】木结构;古建筑;荷载【作者】董徐奋【作者单位】同济大学建筑工程系,上海,200092【正文语种】中文1 引言对于现代木结构,作用于结构上的荷载和材料强度已作了大量的研究,分别形成了相应的规范即《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)[2]和《木结构设计规范》(GB 50005—2003)[3]。
而对于古建筑,由于其历经了数百年甚至上千年,其材料物理力学性能必然发生变化,因此材料强度不能按《木结构设计规范》进行取值。
另一方面,《建筑结构荷载规范》的荷载是按设计基准期为50年确定的,这显然对古建筑来说不太适合,因此古建筑维修加固的荷载不能按该规范计算。
另外新型加固材料的性能在以上各规范中也没有涉及。
因此本文就这些问题进行了探讨。
2 荷载取值根据《古建筑木结构维护与加固规范》(GB 50165—92)规定,荷载取值方法如下: 第6.2.1条按本规范进行加固设计时其荷载除按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定执行外,尚应遵守本节的规定。
第6.2.2条对现行国家标准《建筑结构荷载规范》中未规定的永久荷载,可根据古建筑各部位构造和材料的不同情况,分别抽样确定。
每种情况的抽样数不得少于 5个,以其平均值的1.1倍作为该荷载的标准值。
第6.2.3条对古建筑木结构的屋面,其水平投影面上的屋面均布活荷载可取 0.7kN/m2,当施工荷载较大时,可按实际情况采用。
第40卷增刊2019年12月气象研究与应用JOURNAL OF METEOROLOGICAL RESEARCH AND APPLICATIONVol.40SDec.2019文章编号:1673-8411(2019)S-0039-03来宾多年一遇最大风速和极大风速推算韦力榕,莫钧,韦菊(来宾市气象局,546100)摘要:利用来宾市兴宾区1956-2018年年最大风速及1999-2018年年极大风速资料,采用极值I型概率分布公式推算最大风速、极大风速的多年一遇重现期及基本风压。
结果表明,来宾市兴宾区10a、20a、50a和100a—遇的最大风速值分别为16.6m・sT、18.7m・sT、21.5m・sT和23.6m-s'1,10a,20a,50a和100a—遇的年极大风速值分别为21.5m-s_l,24.0m-s_l,27.1nrs_l和29.5m-s'1,基本风压为0.3kN•m'2o关键词:最大风速;极大风速;基本风压;高度订正;极值I型概率分布中图分类号:P468文献标识码:A引言多年来,来宾市兴宾区多次出现大风天气受灾情况,极端大风天气灾害给来宾市兴宾区的正常生产生活带来了许多不利的影响,导致房屋倒塌、农作物受灾等,造成了严重的经济损失。
因此,在进行农业设施建设以及楼房设计时,要充分考虑其抗风性。
本文利用来宾市兴宾区气象站风资料对其年最大风速以及年极大风速进行模拟分析,并推算各重现期的年最大风速和年极大风速值。
基本风压是工程设施抗风设计中的重要参数,因此可利用所推算得出的年最大风速值推算基本风压。
1资料与方法1.1资料收集整理来宾市兴宾区1956-2018年的风速观测资料,可获得1956-2018年来宾市兴宾区63a 的年最大风速观测资料;由于来宾市兴宾区1999年开始对极大风速进行观测,故仅可获得1999-2018年共20a的年极大风速观测资料。
1.2计算方法我国《建筑结构荷载规范(GB50009-2012))规定,年最大风速值采用极值I型概率分布拟合。
非高斯风压的极值计算方法全涌;顾明;陈斌;田村幸雄【期刊名称】《力学学报》【年(卷),期】2010(042)003【摘要】以经典极值理论为基础,发展了一种基于单个标准样本的非高斯风压的极值计算方法.首先介绍了风洞试验及试验数据处理的基本概况;然后在阐述经典Gumbel极值理论的基础上,根据观察极值的相互独立性推导了短时距下极值分布参数和长时距下极值分布参数的关系式,给出了一种由短时距样本推算长时距下的极值估算方法;最后基于风洞试验数据,将常用极值估算方法(峰值因子法、改进峰值因子法和Sadek-Simiu法)和该方法的计算结果进行了比较.得到如下结论:将一个标准长度的非高斯风压时程数据划分成若干等长的子段,可以通过子段的极值分布规律准确地估算出母段的极值期望值,子段的最佳分段长度可以通过自相关分析给出;与常用的极值估算方法相比,该方法更能准确估计非高斯风压的极值.【总页数】7页(P560-566)【作者】全涌;顾明;陈斌;田村幸雄【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;东京工艺大学建筑系,日本厚木【正文语种】中文【中图分类】TU312【相关文献】1.基于非高斯仿真的风压系数极值计算方法 [J], 李寿科;李寿英;陈政清;孙洪鑫2.基于极值Ⅰ型分布的风压系数极值的计算方法 [J], 全涌;顾明3.基于极值Ⅰ型分布的风压系数极值的计算方法 [J], 全涌;顾明4.非高斯风压极值估计:基于矩的转换过程法的抽样误差对比研究 [J], 吴凤波;黄国庆;刘敏;彭留留5.雷诺数对柱面屋盖脉动风压非高斯特性与风压极值的影响 [J], 邱冶;王晓梦;朱召泉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
灾 害 学25卷基于极值Ñ型分布的风压系数极值的计算方法全 涌,顾 明(同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)实测和试验结果表明,建筑上风压系数具有很强的非高斯性,然而,目前计算风压系数极值的峰值因子法确是基于高斯假定的,这可能导致建筑的围护结构风荷载被严重低估。
因此,研究非高斯风压系数极值的更准确的计算方法,具有重要的实用意义。
在经典Gum be l 极值理论的基础上,根据观察极值的相互独立性推导了短时距子样本的极值分布参数和长时距母样本极值分布参数的关系式,并基于自相关系数分析给出了确定最佳子样本长度的方法,从而开发了基于单个标准长度数据样本计算其极值的方法,该方法的计算程序如下:(1)对时间长度为标准时距t 1的试验数据样本进行自相关分析,找出自相关系数从1下降到0值附近的最短时间延迟t 2。
(2)将标准时间长度的实验数据样本等分成n =t 1/t 2个子样本,每段长度为t 2,并给出各子样本的最大值。
(3)利用等式(1)和(2)对n 个最大值进行极值Ñ型分布分析,给出对应于时距t 2的极值分布参数和;F (x e )=exp (-exp (-y )),(1)y =a (x e -u ),(2)式中:F (x e )为极值小于x e 的概率;y 为简化变量;参数u 和1/a 分别称为模和散度,为拟合参数。
(4)利用公式(3)和公式(4),将对应于观察时距t 2的两极值分布参数转换为对应时距t 1。
(5)利用公式(5)计算对应于时距t 1的极值期望值。
1/a (T =t 1)=1/a (T =t 2)。
(3)U (T =t 1)=U(T =t 2)+1a(T =t 2)ln t 1t 2。
(4)x e =u +015772/A 。
(5)图1 本文方法和常用方法计算准确性比较图1对本文方法及目前常用的方法的准确性进行了比较,结果表明本文方法的估算误差始终在10%左右,而几种常用极值方法的估算误差基本上都在10%以上,并且都是低估极值。
基于非高斯仿真的风压系数极值计算方法李寿科;李寿英;陈政清;孙洪鑫【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2014(000)024【摘要】以多变量相关非高斯过程仿真方法为基础,发展了一种基于单次采样的多变量非高斯仿真极值计算方法。
首先介绍开孔屋盖的风洞试验概况和多变量相关非高斯过程仿真的基本理论,对屋盖上一组测点风压进行了非高斯仿真,结果表明基于谱修正的多变量相关非高斯过程仿真方法得到的时程在功率谱密度,相干函数,高阶矩三方面与目标值接近,仿真效果较好,然后采用经典极值理论对多次仿真的非高斯时程进行极值计算,将该方法得到的峰值因子与以往常用方法的结果进行比较,结果表明:Davenport峰值因子法高估气流分离区左偏风压的正峰值因子60%,低估负峰值因子43%;Sadek-Simiu峰值因子法低估了高峰度风压的峰值因子50%;而基于单次样本进行仿真的非高斯仿真峰值因子法,其估计的开孔屋盖的峰值因子最为准确,与观察峰值因子总体上最为接近。
【总页数】11页(P123-132,143)【作者】李寿科;李寿英;陈政清;孙洪鑫【作者单位】湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭 411201; 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室,北京:100044;湖南大学风工程试验研究中心,长沙 410082;湖南大学风工程试验研究中心,长沙 410082;湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭 411201【正文语种】中文【中图分类】TU119+.21【相关文献】1.非高斯风压的极值计算方法 [J], 全涌;顾明;陈斌;田村幸雄2.基于极值Ⅰ型分布的风压系数极值的计算方法 [J], 全涌;顾明3.基于极值Ⅰ型分布的风压系数极值的计算方法 [J], 全涌;顾明4.基于快速傅里叶变换的三维非高斯粗糙表面数值仿真 [J], 张生光;王文中;5.非高斯风压极值估计:基于矩的转换过程法的抽样误差对比研究 [J], 吴凤波;黄国庆;刘敏;彭留留因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
风电场50年一遇大风“我们钻进了风里。
我听不到什么声音,只感到有两个大巴掌在使劲扇着耳门子,鼓膜嗡嗡地响。
风托着我的肚子,像要把我扔出去。
堤下的庄稼像接到命令的士兵,一齐倒伏下去。
河里的水飞起来,红翅膀的鲤鱼像一道道闪电在空中飞。
”莫言大师《大风》小说中独特的主观感觉和神奇般的油画色彩让我们对大风有了新的认识。
对风电场而言,50年一遇最大风速是风能资源的一个重要参数,它关系到风电场风机的选型,关系到风机未来运行20年中遭遇极端风速的情况下,风机的安全运行性能。
图1. IEC61400-2005风电机组等级表风电场所处的地理位置不同,决定了风电场的风能特性不同。
确定风电场50年一遇最大风速,是风电场风能资源评价的重要环节。
现阶段,都有哪些方法计算50年一遇最大风速呢?1. 气象站50年一遇最大风速方法1:极值I型公式(规范方法)根据气象站历年最大风速计算出气象站50年一遇最大风速。
方法2:根据建筑荷载规范中的风压值及风压公式推算。
图2.全国基本风压分布图2. 测风塔50年一遇最大风速方法1:将气象站与测风塔某一高度风速从大到小排序后,选择适当数量的大风样本进行相关性分析,通常选择最大的500、1000项或者气象站风速大于8m/s、10m/s的风速系列,根据气象站50年一遇最大风速及相关方程推算出该高度的50年一遇最大风速。
方法2:将气象站与测风塔某一高度日最大风速,共365或366组样本,做相关性分析,根据气象站50年一遇最大风速及相关方程推算出该高度的50年一遇最大风速。
方法3:七日最大法,即利用测风塔10min数据,筛选出七日中的最大风速,再根据极值I型公式计算出50年一遇最大风速。
方法4:欧洲标准II:在中纬度地区,威布尔分布1.65 < k < 2时,50年一遇10min最大风速是年平均风速的5倍。
方法5:利用大风切变推算测风塔各高度50年一遇最大风速。
3. 最后将50年一遇最大风速换算到标准空气密度下。
用短期大风资料推算极值风速的一种方法
张秀芝;陈乾金
【期刊名称】《应用气象学报》
【年(卷),期】1993(4)1
【摘要】根据复合极值分布理论,试用二项—对数正态复合极值分布,利用海上短期实测大风资料求算海面多年一遇极值风速,并以此作为基础值,以沿岸站长年代大风经验公式计算风速为订正值,基础值与订正值的叠加作为海面多年一遇工程设计风速。
该方法计算结果与皮尔逊Ⅲ型、泊松—龚贝尔复合极值分布计算结果相近,较单纯由二项—对数正态分布计算稳定度增大。
【总页数】7页(P105-111)
【作者】张秀芝;陈乾金
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P458.123
【相关文献】
1.短期风速资料在风速推算中的应用 [J], 张磊;佘小建;崔峥;毛宁
2.用皮尔森Ⅲ和极值Ⅰ型分布推算四会市日最大风速 [J], 李文斌;邓明;黄河
3.利用北极地区定时风观测资料推算年最大风速的重现期 [J], 全利红;宋丽莉;袁春红
4.浙江近海冬季大风风速推算和ASCAT风速订正方法探讨 [J], 姚日升;涂小萍;蒋
璐璐;丁烨毅;王武军
5.基于短期资料的重庆风速极值渐进分布分析 [J], 陈朝晖;管前乾
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