北部灣沿?；撅L壓的分布及等級劃分

北部灣沿?；撅L壓的分布及等級劃分

北部灣位于廣西南部，位于南海西北部。它的平均年齡組為3.5個亞熱帶氣候的9個（1973年）。熱帶氣旋經過時常伴隨著大風和暴雨。大風會對高層建筑、通信設施、交通設施等造成嚴重破壞,對沿海的經濟建設和人民生命財產造成極大威脅。隨著2008年1月16日國家批準《廣西北部灣經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》正式實施,北部灣沿海的大型工程設施、高層建筑和高聳構筑的建設呈現迅猛發(fā)展態(tài)勢,因此,對北部灣沿海建筑結構進行抗風設計也就成為防災減災的重點工作?；撅L壓是工程設施抗風設計中的重要參數,它關系到整個建筑物的安全性和是否經濟,基本風壓估計太高會增加建筑成本,造成不必要的浪費,太低則難以規(guī)避風險,會造成坍塌事故。所以,準確計算基本風壓,對北部灣沿海的各項建設工程抗風安全和建設資金的合理使用都有重要的現實意義。北部灣沿海熱對流旺盛,使該地區(qū)常受雷暴大風、熱帶氣旋大風的影響。陣風較多,風速較大,對建筑物的安全有較大的威脅。因此有必要用自記3s平均年極大風速1數據和方法1.1氣象站資料年限北部灣沿海年最大風速、年極大風速資料,取自東興、防城港、防城、欽州、合浦、北海和潿洲島等7個氣象站,資料年限為測風開始年至2008年(表1)。《建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)》1.1.1高度轉換式中,Z采用式(1),將7個氣象站歷年最大風速訂正到標準高度10m。1.1.2海岸區(qū)域站北部灣沿海7個氣象站中,潿洲島是被海水包圍的孤島,而其余6個氣象站都在海岸邊。海岸與海島的氣候差異較大,因此,將北部灣沿海分為海岸和海島2個區(qū)域。潿洲島屬于海島區(qū)域,其余6個站則屬于海岸區(qū)域。根據有自記風觀測記錄的東興、防城港、防城、北海等4個氣象站歷年4次和3次定時2min平均最大風速與自記10min平均最大風速資料,分別建立海岸4次和3次定時2min平均最大風速與自記10min平均最大風速的相關方程(以下分別簡稱4次換算式和3次換算式)。同理,用潿洲島歷年4次2min平均最大風速與自記10min平均最大風速資料,建立潿洲島4次換算式,結果見表2。表2中,Y為10min平均年最大風速,X為2min平均年最大風速。上述方程式均通過信度為0.01的F檢驗1.2計算方法風壓是垂直于氣流方向的物體表面所受到的風的壓強?；撅L壓式中,uf0771.2.1空氣式中,ρ為空氣密度(t/m1.2.2分布尺度參數風速的年最大值采用極值Ⅰ型概率分布擬合其保證率函數為:式中,u為分布的位置參數,即分布的眾值;uf061為分布的尺度參數。上述2個分布參數與均值其中,x由式(5)得到:重現期為R(概率為P=1/R)的最大風速x2結果與分析2.1根據北海岸的基本壓力2.1.1最佳試驗的調整由式(6)-(9)計算出分布參數u和uf061(表3)。對計算結果做柯爾莫哥洛夫擬合優(yōu)度檢驗2.1.2基本風壓分析2.2陣風風壓與陣風風速匹配關系北部灣沿海7個氣象站中,只有防城港、防城、北海、東興、潿洲島等5個氣象站有3s平均極大風速資料,采用1.1.1小節(jié)中式(1)的方法將極大風速序列統(tǒng)一換算到標準高度10m,然后根據防城港、防城、北海、東興等4個氣象站的極大風速和最大風速資料,建立北部灣海岸區(qū)域10m高度自記3s平均年極大風速和自記10min平均年最大風速相關方程(以下簡稱極大風速換算式),用同樣的方法建立潿洲島極大風速換算式,結果見表5。表5中,Y為3s平均年極大風速,X為10min平均年最大風速。經檢驗,海岸和潿洲島的極大風速換算式均通過信度為0.01的F檢驗,表明相關方程式的可靠性很好。將各氣象站50年一遇最大風速v3廣西沿海沿海風壓的展望利用建站至2008年東興、防城港、防城、欽州、合浦、北海和潿洲島的最大風速、極大風速資料,對北部灣沿海的基本風壓、陣風風壓進行了分析和研究,發(fā)現北部灣沿海的基本風壓和陣風風壓都是越靠近海的地方越大;陣風風壓是基本風壓的1.5~2.0倍。隨著經濟建設的快速發(fā)展,對不同地域、不同高度、不同結構的建筑采用合適的風壓進行抗風設計,對于建筑物的安全和減少大風危害都是非常必要的。由于廣西沿海的氣象站較少,站點稀疏,造成本文的研究結果在地域分布上可能不夠精細,有待今后收集到海岸和海島加密自動氣象站足夠多的風速資料后再開展更深入的研究。此外,本文只研究了高度為10m、重現期為50a的基本風壓,對于不同重現期(30a、100a等)不同高度(30m、50m、100m、200m等)的風壓有待進一步研究。采用指數律風速廓線公式