某低矮模型房屋實(shí)測(cè)風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)壓的相關(guān)性研究

李正農(nóng)+余蜜+吳紅華+史文海

摘 要：基于臺(tái)風(fēng)“菲特”影響下溫州某低矮房屋的環(huán)境風(fēng)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及該建筑物屋蓋上的風(fēng)壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于風(fēng)場(chǎng)特性和屋蓋風(fēng)壓特性參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析.分析結(jié)果表明：隨著平均時(shí)距的減小，平均風(fēng)速最大值增大；湍流度隨著平均風(fēng)速的增大呈逐漸減小的趨勢(shì)；建筑物屋面及屋面屋脊邊緣處的平均風(fēng)壓均為較大的負(fù)壓且脈動(dòng)較大；根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)壓的變化趨勢(shì)可以看出，風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速與建筑物屋蓋上風(fēng)壓呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，進(jìn)而在不同的時(shí)距條件下對(duì)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速與屋蓋風(fēng)壓的相關(guān)性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)取5 min為基本時(shí)距時(shí)風(fēng)速與風(fēng)壓的相關(guān)性系數(shù)值較高，說(shuō)明在確定結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載時(shí)取基本時(shí)距為5 min更為合理.

關(guān)鍵詞：低矮房屋；風(fēng)場(chǎng)；風(fēng)壓；相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào)：TU312.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-2974（2016）05-0070-09

Abstract：This paper presented the analysis results of the wind field characteristics and wind pressure of the roof on the basis of the measurement data of the roof obtained in an instrumented low-rise building， which sits in Wenzhou and was affected by the typhoon Fitow. The results reveal that， with the decrease of the average interval， the maximal average wind velocity increases； the turbulence intensity tends to decrease with an increasing average wind velocity. Furthermore， the average wind pressure at the edge of the building roof and ridge is negative with large fluctuation. The variation tendencies of wind velocity and wind pressure show the obvious correlation between the velocity in wind field and wind pressure on the roof. The correlation analysis between the wind field characteristics and wind pressure on the roof was then conducted within different time intervals. The analysis results show that the wind velocity and wind pressure are correlated well at an average interval of 5 minutes， which indicates that the average interval of 5 minutes can be reasonably used to calculate the wind load.

Key words：low-rise building； wind field； wind pressure； correlation

通過(guò)研究各國(guó)的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范可知[[1-2]，在計(jì)算結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載時(shí)首先需要確定的是結(jié)構(gòu)可能遭遇的最大平均風(fēng)速，而平均風(fēng)速是根據(jù)在一定的時(shí)間段內(nèi)實(shí)測(cè)得到的多個(gè)瞬時(shí)風(fēng)速測(cè)量值通過(guò)平均計(jì)算得出的.各國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的計(jì)算平均風(fēng)速時(shí)所確定時(shí)間段的長(zhǎng)度（即基本時(shí)距）是不盡相同的，國(guó)際上許多國(guó)家（ 包括中國(guó)） 將平均風(fēng)速計(jì)算時(shí)距值取為 10 min（即在10 min實(shí)測(cè)獲得多個(gè)瞬時(shí)風(fēng)速值，然后計(jì)算平均風(fēng)速值，但也有國(guó)家取為1 h（ 如加拿大等） ，甚至有的國(guó)家取為3～5 s時(shí)距的瞬時(shí)風(fēng)速（ 如美國(guó)規(guī)范取為3 s） .顯然在風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)，取不同的時(shí)距得到的平均風(fēng)速結(jié)果是不同的.對(duì)于高層建筑而言， 究竟時(shí)距長(zhǎng)度取何值時(shí)最為適宜， 已有學(xué)者進(jìn)行了分析[[3]，但對(duì)于低矮建筑是否有相同規(guī)律尚無(wú)定論[[4-8].本文主要通過(guò)對(duì)一幢足尺低矮房屋模型實(shí)驗(yàn)房在臺(tái)風(fēng)“菲特”影響溫州期間，對(duì)登陸時(shí)的風(fēng)場(chǎng)及其屋蓋迎、背風(fēng)面風(fēng)壓的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)性分析， 研究了在不同時(shí)距條件下對(duì)風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)壓的相關(guān)性大小的影響， 從而確定在低矮建筑風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)最為合理的基本時(shí)距.

1 實(shí)驗(yàn)房概況

本課題組于2012年4月經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)與選址，在溫州濱海園區(qū)建造了一幢足尺低矮實(shí)驗(yàn)房用于抗風(fēng)研究.實(shí)驗(yàn)房所在地為海涂圍墾地形，平坦、開(kāi)闊，東南面距離東海約1.3 km，實(shí)驗(yàn)房地理位置如圖1所示.該實(shí)驗(yàn)房為一幢兩層板房，主體受力結(jié)構(gòu)為鋼骨架，基礎(chǔ)為整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土.實(shí)驗(yàn)房總高6.7 m，長(zhǎng)7.6 m，寬4.95 m，為前后對(duì)稱(chēng)的雙坡屋頂（屋面角為20°），屋面開(kāi)洞30個(gè)，用于安裝屋面風(fēng)壓傳感器，其布置詳圖如圖2所示.在實(shí)驗(yàn)房東北面6 m處架設(shè)了一座可自由升降的10 m高測(cè)風(fēng)塔，分別在3.5 m，6.8 m和10 m塔高處安裝了3臺(tái)R.M.YOUNG 05103V型螺旋槳式風(fēng)速、風(fēng)向傳感器進(jìn)行觀(guān)測(cè)風(fēng)場(chǎng)，采用優(yōu)泰32通道動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)對(duì)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采集，采樣頻率為25.6 Hz.實(shí)測(cè)足尺模型實(shí)驗(yàn)房及測(cè)風(fēng)塔整體圖如圖3所示.

2 風(fēng)場(chǎng)特性分析

2.1 平均風(fēng)速和風(fēng)向

在2013年第23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”（Fitow）登陸期間開(kāi)展了實(shí)測(cè)研究，獲得了大量的風(fēng)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù).本文在具體分析時(shí)選取了地面以上10 m高度處10月6日17：45～19：25時(shí)間段內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)（風(fēng)速風(fēng)向）數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析.

在實(shí)測(cè)時(shí)，將風(fēng)向角定義正北風(fēng)為θ=0°，正南風(fēng)為θ=180°，角度按順時(shí)針遞增，風(fēng)速則可以根據(jù)式（1），（2）分解為兩個(gè)分量：

表示t時(shí)距樣本的二維風(fēng)速平均值.式中n為t時(shí)距段內(nèi)的采樣個(gè)數(shù).

分別以10 min，5 min，30 s和10 s為基本時(shí)距，測(cè)得的水平向平均風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)分別如圖4（a）和4（b）所示，時(shí)間段長(zhǎng)度為100 min.從圖4看出，以10 min為基本時(shí)距所測(cè)得的平均風(fēng)速為7～12 m/s，平均風(fēng)向位于10°～35°之間.對(duì)于其他的時(shí)間間距，取相對(duì)應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，即可得到對(duì)應(yīng)于時(shí)間間距的平均風(fēng)速和風(fēng)向.

2.2 脈動(dòng)風(fēng)速

在t時(shí)距內(nèi)，順風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)速u(mài)（t）和橫風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)速v（t）可根據(jù)式（7），（8）計(jì)算：

以10 min為基本時(shí)距，選擇順風(fēng)向和橫風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)速均方根值為脈動(dòng)風(fēng)速的代表值，脈動(dòng)風(fēng)速均方根值σi（i=u，v）定義公式如下：

其隨時(shí)間變化歷程如圖5所示.從圖5中可以看出，在100 min的脈動(dòng)風(fēng)速均方根值的變化歷程中，脈動(dòng)風(fēng)速均方根值總體呈上升趨勢(shì)，順風(fēng)向和橫風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)速均方根值有相似的變化趨勢(shì)，且順風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)速均方根值比橫風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)速均方根值略大.

2.3 湍流度

湍流度反映了風(fēng)的脈動(dòng)強(qiáng)度，是確定結(jié)構(gòu)所受脈動(dòng)風(fēng)荷載的關(guān)鍵參數(shù).一般而言，湍流度常定義為T(mén)時(shí)距的脈動(dòng)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)方差與水平平均風(fēng)速的比值.

分別以10 min，5 min，30 s，10 s為基本時(shí)距，計(jì)算得到的順風(fēng)向和橫風(fēng)向湍流強(qiáng)度隨時(shí)間變化歷程如圖6所示，其總的時(shí)間長(zhǎng)度為100 min.從圖6可以看出，在該段時(shí)間內(nèi)，湍流度變化趨勢(shì)大致與脈動(dòng)風(fēng)速相似，順風(fēng)向湍流強(qiáng)度比橫風(fēng)向略大且變化均隨基本時(shí)距的增大而更為平緩.若取用其他的時(shí)間段時(shí)，也可采用相似的方法進(jìn)行計(jì)算分析.

3 實(shí)測(cè)風(fēng)壓特性

跟風(fēng)速一樣，風(fēng)壓也可以提取一系列代表風(fēng)壓的特征值，如平均風(fēng)壓，脈動(dòng)風(fēng)壓等.本文以平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓均方根值作為代表風(fēng)壓的特征值.

該段時(shí)間內(nèi)風(fēng)主要從東偏北方向吹向?qū)嶒?yàn)房，屋蓋所在面為東南面和西北面，東南屋蓋為背風(fēng)屋蓋，布置測(cè)點(diǎn)為W1～W9；西北屋蓋為迎風(fēng)屋蓋，布置測(cè)點(diǎn)為W10～W18（其中測(cè)點(diǎn)W13，W18所測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)效）.其中，測(cè)點(diǎn)W6， W9， W12，和W15受風(fēng)荷載影響最為明顯，所以本文即取這4個(gè)測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓測(cè)值具體分析.由圖7屋蓋兩面各測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)風(fēng)壓時(shí)程可知，屋蓋兩面邊緣處的各測(cè)點(diǎn)均呈現(xiàn)較大的負(fù)壓.又因?yàn)榕_(tái)風(fēng)影響期間往往伴隨著降雨，雨滴對(duì)傳感器實(shí)測(cè)風(fēng)壓有些影響，主要表現(xiàn)在雨滴落在傳感器表面時(shí)可能導(dǎo)致實(shí)測(cè)風(fēng)壓瞬間大幅變化，在分析平均風(fēng)壓時(shí)，因其影響較小，可以忽略不計(jì)，但其對(duì)瞬時(shí)分析結(jié)果影響較大.為使分析結(jié)果更加準(zhǔn)確，本文在分析時(shí)均將其作為奇異值剔除.

圖8，圖9所示平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓均方根值變化歷程均為基本時(shí)距為10 min時(shí)計(jì)算所得.綜合以上屋蓋風(fēng)壓變化歷程可以看出，當(dāng)風(fēng)從角部吹向房屋時(shí)，屋蓋風(fēng)壓均為較大的負(fù)值，脈動(dòng)風(fēng)壓整體呈上升趨勢(shì).

4 相關(guān)性分析

為了尋找在確定低矮建筑的風(fēng)壓特性和計(jì)算體型系數(shù)時(shí)所適宜的基本時(shí)距， 根據(jù)前述實(shí)測(cè)所獲得的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和風(fēng)壓場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)相關(guān)性分析的方法研究在不同的時(shí)距條件下兩者之間的相關(guān)性，進(jìn)而確定計(jì)算低矮結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載時(shí)最適宜的基本時(shí)距.本文采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論對(duì)相關(guān)度的定義，求兩個(gè)符合條件的變量之間的相關(guān)性 [9].

4.1 相關(guān)性及其計(jì)算

對(duì)于一組復(fù)雜數(shù)據(jù)可以使用一定的數(shù)學(xué)手段生成一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的類(lèi)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行“相關(guān)性”或 “相似性”分析[[10]，最常用的是使用相似系數(shù)Cxy來(lái)表示指標(biāo)x和指標(biāo)y之間的相似關(guān)系.Cxy的取值在 -1～1 之間 ，當(dāng)其絕對(duì)值越接近1，表示指標(biāo)x和指標(biāo)y之間的關(guān)系越密切，當(dāng)其絕對(duì)值越接近0，表示指標(biāo)x和指標(biāo)y之間的關(guān)系越疏遠(yuǎn).對(duì)于兩條曲線(xiàn)形狀變化規(guī)律之間的間隔尺度，常用的相似系數(shù)有夾角余弦和相關(guān)系數(shù).

1）夾角余弦：這是受相似形的啟發(fā)而來(lái)，對(duì)于兩條曲線(xiàn)，如果長(zhǎng)度不一，但是形狀相似，當(dāng)長(zhǎng)度不是主要矛盾時(shí)，可以定義一種相似系數(shù)來(lái)表示兩條曲線(xiàn)之間的比較密切的相似關(guān)系從而加以描述.通常用夾角余弦來(lái)描述這種關(guān)系，其定義為：

式中：vkx，vky為所要研究的兩個(gè)指標(biāo)向量，在本文研究分析中，vkx分別對(duì)應(yīng)于平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速均方根值；vky分別對(duì)應(yīng)于平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓均方根值，k為指標(biāo)向量的第k個(gè)元素，n為指標(biāo)向量中元素的個(gè)數(shù).

2）相關(guān)系數(shù)：相關(guān)系數(shù)Cxy就是求將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 （將指標(biāo)向量的每個(gè)元素減去指標(biāo)向量元素平均值） 后的夾角余弦.為了簡(jiǎn)便，在計(jì)算分析時(shí)，相關(guān)系數(shù)取計(jì)算各指標(biāo)向量之間的夾角余弦的絕對(duì)值.

4.2 相關(guān)性分析結(jié)果

在研究不同時(shí)距下，風(fēng)場(chǎng)與建筑物屋面風(fēng)壓場(chǎng)的相關(guān)性的關(guān)系時(shí)，集中考慮并計(jì)算了在不同時(shí)距下風(fēng)速同風(fēng)壓、脈動(dòng)風(fēng)速同脈動(dòng)風(fēng)壓的平均值、最大值、最小值以及均方根值的相關(guān)性.計(jì)算結(jié)果表明，在取用最大值或最小值作為代表值分析時(shí)，各時(shí)距條件下，相關(guān)性系數(shù)變化趨勢(shì)大致相同，但相關(guān)性系數(shù)普遍較小，所以本文取平均值來(lái)分析相關(guān)性可能更加合理.

在總的采樣時(shí)間長(zhǎng)度相同，不同平均時(shí)距條件下所劃分的數(shù)據(jù)段個(gè)數(shù)顯然是不同的，平均風(fēng)時(shí)距越大所劃分的數(shù)據(jù)段個(gè)數(shù)越少，而采用上述相關(guān)性分析方法，數(shù)據(jù)段個(gè)數(shù)的多少直接會(huì)影響到計(jì)算得到的相關(guān)系數(shù)值.因此，為了體現(xiàn)最后結(jié)果的一般性，分別取等時(shí)間長(zhǎng)度（取計(jì)算總時(shí)長(zhǎng)為100 min）和等數(shù)據(jù)段個(gè)數(shù)兩種情況進(jìn)行分析.選取了在時(shí)距為1 s，2 s，3 s，5 s，10 s，0.5 min，1 min，3 min，5 min，10 min10 個(gè)基本時(shí)距下的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析.

1）等時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)的相關(guān)度

取計(jì)算的時(shí)間長(zhǎng)度為100 min，在此條件下，計(jì)算得出了在不同時(shí)距條件下，平均風(fēng)速同平均風(fēng)壓以及順、橫方向脈動(dòng)風(fēng)速均方根與脈動(dòng)風(fēng)壓均方根值的相關(guān)性.具體計(jì)算結(jié)果如圖10，圖11所示.

由圖10，圖11可以看出，隨著基本時(shí)距的增大，數(shù)據(jù)段的個(gè)數(shù)越來(lái)越少，風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)壓場(chǎng)各標(biāo)量之間的相關(guān)性系數(shù)的值越來(lái)越大，當(dāng)基本時(shí)距為1 s時(shí)相關(guān)性非常小，在取基本時(shí)距為10 min時(shí)，相關(guān)性系數(shù)最大，但在基本時(shí)距為3 min后相關(guān)性系數(shù)特別是平均風(fēng)速與平均風(fēng)壓的相關(guān)性系數(shù)與之相比差別較小，通過(guò)具體分析可以發(fā)現(xiàn)，這主要是由參與相關(guān)性計(jì)算的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)不同所引起的，當(dāng)取計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)度為100 min時(shí)，若取不同的時(shí)距計(jì)算，則所取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)不同，如假定取基本時(shí)距為10 min時(shí)，則參與計(jì)算的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為10個(gè)，而取基本時(shí)距為1 s時(shí)，參與計(jì)算的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為6 000個(gè).在進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí)，相關(guān)性系數(shù)所描述得是兩條曲線(xiàn)變化趨勢(shì)之間的相似性程度，對(duì)于每條曲線(xiàn)而言，特征點(diǎn)取得越多，則對(duì)曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)描述得越詳細(xì)，也就越能描述兩條曲線(xiàn)的差別.因此在進(jìn)行相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算時(shí)，相關(guān)性計(jì)算結(jié)果除與曲線(xiàn)變化趨勢(shì)有關(guān)，還與參與計(jì)算的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)密切相關(guān).

2）等數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)時(shí)相關(guān)性結(jié)果

為消除變量個(gè)數(shù)對(duì)計(jì)算數(shù)學(xué)模型的影響，對(duì)應(yīng)不同基本時(shí)距取相對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度，保證在進(jìn)行相關(guān)性系數(shù)計(jì)算時(shí)，在不同的時(shí)間間距條件下參與計(jì)算的變量數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)均為10個(gè).例如基本時(shí)距為10 min時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度為100 min，基本時(shí)距為1 s時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度為10 s.進(jìn)一步考慮到風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的脈動(dòng)性，當(dāng)基本時(shí)距較短時(shí)，所取10個(gè)數(shù)據(jù)不能精確地代表所有數(shù)據(jù)，所以以基本時(shí)距為1 s時(shí)為例，本文計(jì)算了100 min內(nèi)測(cè)點(diǎn)W6及測(cè)點(diǎn)W15全部600個(gè)10 s數(shù)據(jù)的相關(guān)性，然后就這600個(gè)相關(guān)性系數(shù)的最大值、最小值以及平均值分別與其他時(shí)距條件下的相應(yīng)值進(jìn)行對(duì)比.具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖12，圖13. 圖中，“A”，“B”和“C”分別表示測(cè)點(diǎn)W6的相關(guān)性系數(shù)最大值、最小值以及平均值，“A1～C1”則表示測(cè)點(diǎn)W15的相應(yīng)值.

由圖12，圖13可以看出，平均風(fēng)壓和平均風(fēng)速的相關(guān)性以及脈動(dòng)風(fēng)壓均方根和脈動(dòng)風(fēng)速均方根的相關(guān)性系數(shù)變化趨勢(shì)基本一致.就相關(guān)性系數(shù)最大值的變化來(lái)說(shuō)，隨著基本時(shí)距的增大，其變化相對(duì)比較平緩，其中基本時(shí)距為3 min和5 min時(shí)的相關(guān)性系數(shù)均比基本時(shí)距為10 min時(shí)的大，且其間差別較小；就相關(guān)性系數(shù)最小值的變化來(lái)說(shuō)，當(dāng)基本時(shí)距小于10 s時(shí)，相關(guān)性系數(shù)近乎為0，當(dāng)基本時(shí)距位于10 s～3 min時(shí)，相關(guān)性系數(shù)呈現(xiàn)陡增的趨勢(shì)，當(dāng)基本時(shí)距大于3 min時(shí)，相關(guān)性系數(shù)則變化相對(duì)平穩(wěn)，呈小幅遞增趨勢(shì).西北屋蓋的脈動(dòng)風(fēng)壓均方根和脈動(dòng)風(fēng)速均方根的相關(guān)性系數(shù)變化曲線(xiàn)在基本時(shí)距為5 min時(shí)出現(xiàn)了極值；就相關(guān)性系數(shù)平均值的變化來(lái)說(shuō)，其變化幅度居于最大值和最小值之間.當(dāng)基本時(shí)距為1 s時(shí)，相關(guān)性系數(shù)最小，當(dāng)基本時(shí)距位于1 s～3 min時(shí)，相關(guān)性系數(shù)呈現(xiàn)穩(wěn)步遞增趨勢(shì)，當(dāng)基本時(shí)距大于3 min時(shí)，對(duì)于東南屋蓋的脈動(dòng)風(fēng)壓均方根和脈動(dòng)風(fēng)速均方根的相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)仍有小幅增加，但變化則相對(duì)平緩.對(duì)于平均風(fēng)壓和平均風(fēng)速的相關(guān)性以及西北屋蓋脈動(dòng)風(fēng)壓均方根和脈動(dòng)風(fēng)速均方根的相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)也有所增加，且均在基本時(shí)距為5 min時(shí)取得了最大值.

綜上所述，在進(jìn)行相關(guān)性系數(shù)計(jì)算時(shí)，取相應(yīng)的不同時(shí)間長(zhǎng)度保證參與計(jì)算相關(guān)性系數(shù)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)相同時(shí)，時(shí)距對(duì)相關(guān)性系數(shù)的影響很大，其中，當(dāng)基本時(shí)距為10 min和5 min時(shí)，相關(guān)性系數(shù)相對(duì)較大，且其間差別較小.因?yàn)樵谌≥^短的時(shí)間間距進(jìn)行分析時(shí)，包含更多較大風(fēng)速的影響，對(duì)應(yīng)于這一時(shí)距的最大平均風(fēng)速將增大[[11]，而結(jié)構(gòu)所受風(fēng)荷載相對(duì)而言，較大風(fēng)速的影響要大一些，所以相對(duì)較短的時(shí)間間距相關(guān)性系數(shù)要大一些，且工程結(jié)構(gòu)的風(fēng)致災(zāi)害往往由較大陣風(fēng)引起，因此取5 min為基本時(shí)距進(jìn)行計(jì)算更加合理[[12-13].

5 結(jié) 論

通過(guò)上述對(duì)所取時(shí)間段內(nèi)風(fēng)場(chǎng)和建筑物屋蓋風(fēng)壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及風(fēng)場(chǎng)參數(shù)和風(fēng)壓場(chǎng)參數(shù)的相似性分析得到的結(jié)果，得出以下結(jié)論：

1） 通過(guò)對(duì)風(fēng)場(chǎng)特性及風(fēng)壓特性實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，風(fēng)速和風(fēng)向變化較為平穩(wěn)；隨著平均時(shí)距的減小，平均風(fēng)速最大值增大；湍流度隨著平均風(fēng)速的增大呈逐漸減小的趨勢(shì)；屋面各測(cè)點(diǎn)尤其是西北屋面邊緣處的測(cè)點(diǎn)W15以及東南屋面屋脊邊緣處的測(cè)點(diǎn)W9均出現(xiàn)了較大的平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓.

2）通過(guò)對(duì)風(fēng)場(chǎng)參數(shù)與風(fēng)壓參數(shù)的相關(guān)性分析，當(dāng)取等時(shí)長(zhǎng)100 min進(jìn)行分析時(shí)，由于不同時(shí)距條件下，參與分析的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)不同，隨著基本時(shí)距的增大，數(shù)據(jù)段個(gè)數(shù)越來(lái)越少，所呈現(xiàn)的相關(guān)性也越來(lái)越大，呈逐步遞增趨勢(shì)，基本時(shí)距為10 min時(shí)，相關(guān)性系數(shù)最大.

3）取相同的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)進(jìn)行分析時(shí)，其中基本時(shí)距為5 min時(shí)，相關(guān)性最高.通過(guò)對(duì)在不同時(shí)距條件下相關(guān)性系數(shù)的最大值、最小值以及平均值的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析可以看出，在確定風(fēng)場(chǎng)同風(fēng)壓的相關(guān)性時(shí)，取5 min為基本時(shí)距更加合理.

4）綜合對(duì)相同時(shí)間段和相同數(shù)據(jù)兩種情況下的相關(guān)性分析，當(dāng)取基本時(shí)距為5 min時(shí)，風(fēng)場(chǎng)同風(fēng)壓的相關(guān)性較高且比較合理.但是需要指出的是，該結(jié)果是根據(jù)特定臺(tái)風(fēng)下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析得出的，在進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí)取樣數(shù)據(jù)較少，此結(jié)論是否具有普遍性有待于進(jìn)一步研究.

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