【摘 要】
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低矮房屋围护结构的风荷载极值包含随机不确定性和认知不确定性,不确定性来源于来流风速和风向、试验测量技术、极值统计方法等影响因素。本文基于国内外对低矮房屋风致破环的发生机理、风洞试验以及理论方法等方面的研究,以低矮房屋围护结构风荷载极值的不确定性为研究对象,主要内容如下:(1)研究重现期风速预测包含的不确定性。从气象数据库风速实测记录中提取了多个地区连续30年年最大风速样本。分别对极值概率分布模型和
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低矮房屋围护结构的风荷载极值包含随机不确定性和认知不确定性,不确定性来源于来流风速和风向、试验测量技术、极值统计方法等影响因素。本文基于国内外对低矮房屋风致破环的发生机理、风洞试验以及理论方法等方面的研究,以低矮房屋围护结构风荷载极值的不确定性为研究对象,主要内容如下:(1)研究重现期风速预测包含的不确定性。从气象数据库风速实测记录中提取了多个地区连续30年年最大风速样本。分别对极值概率分布模型和样本数量的认知不确定性进行了研究。结果表明,样本数量越高极值估计值包含的不确定性越小,样本数量为30时重现期风速预测结果最准确;台风地区的极值风速较非台风地区包含更高的不确定性,使用规范方法计算重现期风速时,应将台风地区与非台风地区的风速极值估计系数分开规定。(2)研究风压系数极值包含的不确定性。采用西安大略大学低矮房屋风洞试验的数据信息,基于Cook-Mayne方法、Hermite矩模型理论研究了低矮房屋围护结构的风压分布特征及其不确定性。结果表明,迎风墙面主要受风压作用,偏斜系数越大,风吸力越小,风压力越大;侧风墙面所受风吸力大于屋面大于背风墙面,峰度系数和偏斜系数与风吸力的关系分别为负相关和正相关;同时明确了不同建筑形式对风压系数极值的影响,屋顶高度越高,屋檐处和屋脊处风压系数极值的不确定性越高,屋顶坡度越缓,屋檐处风压系数极值的不确定性越高,屋顶坡度越陡,屋脊处风压系数极值的不确定性越高。(3)综合考虑了重现期风速和风压系数极值的随机不确定性,使用一阶方法和全阶方法对围护结构风荷载极值进行了研究,包括重现期风速变异系数与风压系数极值变异系数对不同重现期下的风荷载极值的影响。结果表明,重现期风速的变异系数对风荷载极值的影响更大,且重现期越大,变异系数的影响越明显的;重现期越小,重现期风速的变异系数对风荷载极值的影响越小。
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