工程设计极值风速取值方法的研究

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1、２０１０年第３１卷第４期中北大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４２０１０（总第１３２期）﹢﹨﹪﹫﹦﹫﹨﹤﹪﹫﹢（﹢﹢﹤﹫﹦﹤﹦﹦﹥﹫﹫）（ＳｕｍＮｏ．１３２）文章编号：１６７３３１９３（２０１０）０４０３７７０６工程设计极值风速取值方法的研究李由页，魏德敏（华南理工大学土木与交通学院，亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州５１０６４

2、０）摘要：极值风速的研究对于结构的安全取用和抗风设计有重要作用．通过海南某大跨斜拉桥抗风设计，对比研究了工程中常用的极值风速概率模型，包括极值Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型分布和皮尔逊Ⅲ型．针对不同的概率分布模型，对工程中常用的参数估计方法矩法、最小二乘法、概率加权法以及变量替换法进行了对比研究．结果显示：用矩法进行参数估计的极值Ⅰ型分布是该地区的风速概率分布的最优曲线．最后，在此基础上对沿海台风多发地区大跨斜拉桥抗风设计提出了建议．关键词：风荷载；极值风速；概率模型；参数估计；优度检验中图分类号：ＴＵ３１１．３文献标识码：Ａ┄：１０．３９６９

3、燉ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３３１９３．２０１０．０４．０１３﹫┃┋┈┉┉┄┃┄━┉┄┃┉┄┈┄┇﹦┍┉┇│〇┃┅┃┉﹦┃┃┇┃┉┇┊┉┊┇﹥┈┃ＬＩＤｉ，ＷＥＩＤｅｍｉｎ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ

4、）﹢┈┉┇┉：Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｅｘｔｒｅｍｅｗｉｎｄｓｐｅｅｄｗａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓａｆｅｔｙａｃｃｅｓｓａｎｄｗｉｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅｗｉｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｉｎＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｍｅｔｈｏｄｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｅｘｔｒｅｍｅｗｉｎｄｓｐｅｅｄｆｏｒｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ

5、ｃｌａｓｓｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｅｘｔｒｅｍｅｖａｌｕｅ（ＧＥＶ）ａｎｄｉｔｓｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓＴｙｐｅⅠ，ⅡａｎｄⅢａｎｄＴｙｐｅＰｅａｒｓｏｎⅢ．Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｐｒｏｊｅｃｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓ，ｌｉｋｅｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｍｏｍｅｎｔ，ｔｈｅｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈ

6、ａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅｘｔｒｅｍｅｖａｌｕｅｔｙｐｅＩｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｍｏｍｅｎｔｉｓｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｒｅｇｉｏｎ′ｓｗｉｎｄｓｐｅｅｄｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｏｍｅｐｒｏｐｏｓａｌｓａｒｅｇｉｖｅｎｆｏｒｔｈｅｗｉｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｔｄｅｓｉｇｎｏｎｂｒｉｄｇｅｉｎｔｈｅｔｙｐｈｏｏｎｐｒｏｎｅａｒｅａｓｏｆｃｏａｓｔａｌ．┎┌┄┇┈：ｗｉｎｄｌｏａｄ；ｅｘｔｒｅｍｅｗｉｎｄｓｐ

7、ｅｅｄ；ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｇｏｏｄｎｅｓｓｔｅｓｔ０引言风荷载的确定是工程结构抗风设计的基础，特别是那些大、轻、柔的风敏感结构，风荷载往往是设计的控制荷载；而要确定风荷载，必须首先确定结构建造地一定重现期内的极值风速．极值风速可视为一种气候的随机变量，一般气候的随机变量是极不稳定的，但从概率角度讲，气候的极值规律又是相对稳定的．由于气象记录中的极大风速值是观测时期内的极大值，因此不能简单地用来描述工程可能遇到收稿日期：２０１００４２３基金项目：华南理工大学亚热带建筑科学

8、国家重点实验室资助项目作者简介：李由页（１９８６），男，硕士生．主要从事大跨空间结构抗风研究．３７８中北大学学报（自然科学版）２０１０年第４期的极端风速．要确定工程设计牕年一遇的最大风速，需要对气象资料进行统计分析，拟合出风速极大值的频率分布，然