基本风压、雪压统计的分析和荷载组合系数的研究

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1、沈阳建筑大学硕士学位论文基本风压、雪压统计分析与荷载组合系数研究姓名：张勇申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：延年2011-03硕士研究生学位论文摘要I摘要近些年来，全球气候不断恶化，因风雪灾害引起大跨度钢结构的破坏、倒塌事故经常发生，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。通过调查分析，在风雪灾害中，往往是风、雪荷载同时出现较大值(下暴雪时伴随着强风)，使局部雪荷载大大超过设计荷载情况，导至大量的大跨度钢结构发生不同程度的破坏与倒塌，如2005年山东威海雪灾、2007年辽宁风雪灾害、2008年中国南部冰雪灾害、2009年河北中南部暴雪灾害和2010年新疆雪灾等。基本雪压是荷载规范中计算雪

2、荷载的基础，我国现行荷载规范的基本雪压值是从1951年至1995年调查的数据情况所计算得出的，是不能真实反映当前风雪荷载的实际情况的。为得到更多、更符合实际情况的雪荷载值，本文对辽宁地区8个城市自1951~2007年降雪情况进行调查分析，统计出年最大雪压值，寻求符合实际变化规律的雪荷载理论模型，用极值I型(Gumbel)分布的两种不同的参数估计方法—矩法和耿贝尔法重新对年最大雪压值进行统计，提出样本序列出现特大值时参数的修改方法和拟合效果较好的参数估计方法，最后通过基本雪压的比较提出我国基本雪压取值的合理建议。基本风压是荷载规范中计算风荷载的基础，本文统计了全国各个地区159个城市自19

3、51~2008年的风速资料，用极值I型(Gumbel)分布和极值Ⅲ型(Weibull)分布对年最大风速值进行统计与分析，用矩法、耿贝尔法、变量替换法和最小二乘法4种不同的参数估计方法分别计算出全国各个地区的基本风压值。通过比较表征参数估计优良性的指标确定拟合效果最好的极值分布及其最优的参数估计方法，比较规范中基本风压和本文计算的基本风压取值，提出关于我国基本风压取值的合理建议。本文最后介绍了荷载效应的组合规则，分析了规范中关于荷载组合值系数的规定，在将随时间变化的荷载随机过程假定为平稳二项随机过程的基础上，研究风荷载和雪荷载组合问题，结合现行规范的设计方法，进一步讨论了风雪荷载的组合系数

4、，并通过非线性规划软件Lingo实现对可靠度指标的计算，提出一个合理的风雪荷载组合值系数，根据分析结果为结构设计提供参考意见。关键词：风雪灾害；概率分布模型；基本风压；基本雪压；风雪荷载组合系数II摘要硕士研究生学位论文AbstractInrecentyears,theglobalclimateisdeteriorating,disasterandcollapseaccidentaboutlargespansteelstructureismainlycausedbysnowandoccursfrequently,resultinginhugeeconomicdamageandcasual

5、ties.Throughinvestigationandanalysisinthewindandsnowdisaster,wefoundthatthelargestvalue(nextblizzardwithwinds),isoftenappearinthewindatthesametimewithsnow,snowloadsothatlocalsnowloadsgreatlyexceeddesignloadconditions,leadingtoalotoflarge-spansteelstructuretheoccurrenceofdifferentdegreesofdestruct

6、ionandcollapsed,Asin2005shandongweihaisnowstorms,in2007liaoningsnowdisaster,in2008Chinasouthernsnowdisaster,in2009hebeisouth-centralblizzarddisasterandin2010,xinjiangsnowstorm,etc.Basicsnowpressureisthefoudationinthecalculatinginsnowloadintheloadcode,theourcountrypresentthebasicsnowpressuresfrom1

7、951to1995surveydatacalculatedcase,isnotreallyreflectthecurrentloadoftheactualsituationofthesnow.Togetmoreandmoretallywiththeactualsituationofsnowloadvalueinliaoningprovince,thispaperhaseightcitiessince1951to2007snowwas