风速定义

第一章风、风速、风压和风荷载第一节风的基本概念风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。

气流一遇到结构的阻塞，就形成高压气幕。

风速愈大，对结构产生的压力也愈大，从而使结构产生大的变形和振动。

结构物如果抗风设计不当，或者产生过大的变形会使结构不能正常地工作，或者使结构产生局部破坏，甚至整体破坏。

风引起对结构作用的风荷载，是各种工程结构的重要设计荷载。

风荷载对于高耸结构(如塔、烟囱、桅杆等)、高层房屋、桥梁、起重机、冷却塔、输电线塔、屋盖等高、细、长、大结构，常常起着主要的作用。

因而，风力的研究，对工程结构，特别对上述工程结构，是设计计算中必不可少的一部分。

对结构安全产生影响的是强风，可分为热带低压、热带风暴、台风或飓风、寒潮风暴、飑风、龙卷风等。

不同的季节和时日，町以有不同的风向，给结构带来不同的影响。

每年强度最大的风对结构影响最大，此时的风向常称为主导风向，可从该城市(地区)的风玫瑰图得出。

由于风玫瑰图是由气象台得出的，建筑所在地的实际风向可能与此不同，因而在结构风丁程上，除了某些参数需考虑风向外，一般都可假定最大风速出现在各个方向上的概率相同，以较偏于安全地进行结构设计。

关于需考虑风向的参数将在下面有关章节中加以说明。

风可以有一定的倾角，相对于水平一般最大可在±10°到—10°内变化。

这样，结构上除水平分风力外，还存在上下作用的竖向分风力。

竖向分风力对细长的竖向结构，例如烟囱等，一般只引起竖向轴力的变化，对这类工程来讲并不重要，因而只有像大跨度屋盖和桥梁结构，竖向分风力才应该引起我们的注意。

但其值也较水平风力为小，但属于同一数量级。

根据大量风的实测资料可以看出，在风的时程曲线中，瞬时风速。

包含两种成分：一种是长周期部分，其值常在10min以上；另一种是短周期部分，常只有几秒左右。

图1—1是风从开始缓慢上升至稳定值后的一个时程曲线示意图。

根据上述两种成分，实用上常把风分为平均风(即稳定风)和脉动风(即阵风脉动)来加以分析。

风向
SSW SW WSW W
WNW NW NNW C
小时数(h) 866 797 921 344 188 118 215 80
频率（％） 9.89 9.10 10.51 3.93 2.15 1.35 2.45 0.91
NW WNW
N NNW 20.00%
15.00%
10.00%
5.00%
W
0.00%
w =1 2 ρv3
(2-3)
由于风速随时间的变化是随机的，通常无法用—个函数形式给出 v (t)的表达式，
因此通过式(2-3)很难求出平均风能密度。这时，我们只能用观测的离散值近似地求出
(2-3)式的值，即
∑ w' = ρ 2N
N i vi3
(2-4)
其中，N 为 T 时间内共进行的观测次数， vi 为每次的观测值，Ni 为该风速等级在 T 时间内出现的次数。
2.3.1 风向频率
风向时刻都在变化。如果对某一地点的风向进行长时间的连续测定，就可以得到 每一种风向的风向频率。所谓风向频率就是将某一段时间内(月、季、年)风向观测的 次数，按方位分类统计，然后以每一方位的观测次数，除以该段时间内观测的总次数， 再乘以 100 即得到各种风向的风向频率。表 2.3 是海力素风电场全年的各风向累积小 时数和平均风向频率，图 2.6 是其风向频率的玫瑰图(图上各方向辐射线的长度，代表 风向频率之大小)。从图上可以很清楚地看出：该风电场的主要风向在东南一西南方
3．地理位置。由于地表摩擦阻力的作用，所以海面上的风比海岸大，而沿海的 风要比内陆大得多。比如，台风登陆后 100km，其风速几乎衰减了一半，又如，在平 均风速 4~6m/s 时，海岸线外 70km 处的风速要比海岸大 60~70％[27]。

架空输电线路基本风速的确定风荷载是考虑杆塔和导线强度的基本条件。

基本风速的⼤⼩决定了⼤风⼯况下架空输电线路导地线以及杆塔所承受荷裁的⼤⼩,直接影响杆塔及其基础的材料消耗量,最终影响输电线路⼯程造价。

国家电⽹公司输电线路通⽤设计(2011年版)将基本风速进⾏了细分, 即有23.5、25、27、29、31、33、35m/s等7种之多(500千伏线路起点为27m/s),平均2m/s⼀档。

这就要求设计时严格遵守有关规程、规范、准确计算进⽽确定架空输电线路的基本风速。

⼀、基本风速和最⼤风速1.1、基本风速基本风速: ⼜称参考风速、标准风速。

空旷平坦地⾯或海⾯以上规定标准⾼度处的规定时距和重现期的年平均最⼤风速。

结构物抗风设计的基准风速。

可由现场实测风速资料推算或利⽤⽓象站风速观测资料进⾏统计分析得出。

多数国家采⽤10m为标准⾼度，10min 为标准时距，重现期则依结构物及其重要性不同取为30～150年不等。

根据⽓象台、站在当地空旷平坦地⾯上10m ⾼处观测到的10min平均风速资料，通过极值分析得出的相应于规定平均重现期(30年、50年或100年)的风速基准值。

线路设计规范中对基本风速的定义：按当地空旷平坦地⾯上10m⾼度处10min时距,平均的年最⼤风速观测数据,经概率统计得出 30～100年⼀遇最⼤值后确定的风速。

本风速重现期应符合下列规定:1）、66kV及以下输电线路重现期应取30年。

2）、110kV~330kV输电线路重现期应取30年。

3）、750kV、500kV输电线路重现期应取50年。

4）、1000kV输电线路重现期应取100年。

统计风速样本的基准⾼度,统⼀取离地⾯(或⽔⾯)10m,保持与«建筑结构荷载规范»GB50009⼀致,可简化资料换算及便于与其他⾏业⽐较。

1.2、最⼤风速最⼤风速:是指给定时段内的10分钟平均风速的最⼤值。

极⼤风速是指给定时段内的瞬时风速的最⼤值。

⽐如挑取⼀天最⼤风速就是在这⼀天内任意的10分钟平均值的最⼤者为⽇最⼤风速；⼀天的极⼤风速就在这⼀天内瞬时（⼀般是指1s）风速的最⼤值。

七级风表示方法一、引言天气变化多端，其中风力的大小是衡量风速的重要指标之一。

根据国际统一的风力等级划分标准，风力分为0级至12级。

本文将重点介绍七级风的表示方法。

二、七级风的定义七级风，又称为狂风，其平均风速范围为13.9米/秒至17.1米/秒。

在七级风的情况下，树枝大幅度摇晃，行人感觉有困难，抬头会有些困难，行走时可能会被风吹倒。

三、测量七级风的工具为了准确测量七级风的风速，气象部门使用一种被称为风速仪的仪器。

风速仪通常由风速传感器和显示器组成。

风速传感器可以感知风的运动并转化为相应的电信号，而显示器则将这些信号转化为可读的数字风速数据。

四、七级风的标志为了向公众传达七级风的警示信息，气象部门采用多种方式进行标志。

其中最常见的是挂起红色警示旗，这意味着七级风正在或即将来临。

此外，气象部门还会通过广播、电视、手机短信等方式发布相关警报，提醒人们注意七级风的影响。

五、七级风的影响七级风的风力较大，对人类的活动和设施都会产生一定的影响。

以下是七级风可能引起的一些影响：1.树木受损：七级风下，树木的枝干容易被风吹折或断裂，严重时可能导致树木倒伏。

2.交通干扰：七级风对交通运输有较大的干扰，特别是对高速公路、桥梁和航空运输等。

风速较大会对车辆行驶产生阻力，增加驾驶难度和风险。

3.建筑物受损：七级风可能对建筑物造成一定程度的损害，轻微的损坏可能是屋顶瓦片的脱落或玻璃窗的破碎，严重时可能导致建筑物的结构性倒塌。

4.人员伤亡：七级风下，人们在户外活动时需要格外小心，避免被风吹倒或被飞来的杂物击中。

六、如何应对七级风面对七级风的影响，我们应该采取一些措施以确保人身安全和减少财产损失：1.注意天气预报：在天气预报中了解是否有七级风的预警信息，及时做好准备。

2.加固建筑物：对于在七级风环境下易受损的建筑物，可以采取加固措施，如加固屋顶和窗户。

3.室内活动：在七级风天气情况下，尽量减少户外活动，尽量待在室内，以避免被风吹倒或被飞来的杂物击中。