風(fēng)向風(fēng)速對結(jié)構(gòu)風(fēng)振疲勞壽命影響

風(fēng)速在空間上有一定的分布并隨時間變化,一般規(guī)范往往只給出基本風(fēng)速或者風(fēng)壓。若要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振疲勞壽命可靠性分析,這顯然是不夠的,需要考慮結(jié)構(gòu)位置處的風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合作用的影響。獲得結(jié)構(gòu)位置處的風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)的最直接的方法是在結(jié)構(gòu)位置處安裝風(fēng)向風(fēng)速儀并長期測得結(jié)構(gòu)位置處的氣象資料,由于這種方法需要做長期的前期準(zhǔn)備,在實際工程中這種方法難以應(yīng)用;另外一種常用的方法是根據(jù)結(jié)構(gòu)附近氣象站的氣象資料得到風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布,從而進(jìn)行結(jié)構(gòu)風(fēng)振疲勞壽命分析。而文中所提到的風(fēng)向風(fēng)速，我們可以通過相關(guān)的儀器如風(fēng)向風(fēng)速儀來監(jiān)測。氣象檢測中，我們經(jīng)常需要測定風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、二氧化碳含量等參數(shù)，以了解環(huán)境，而本文中的風(fēng)向風(fēng)速，也屬于氣象檢測中的一部分，而風(fēng)向風(fēng)速監(jiān)測儀是專業(yè)用于測定風(fēng)向風(fēng)速的儀器。另外，雨量監(jiān)測也有特定的儀器如自記式雨量計。雨量監(jiān)測是土壤水分測定的輔助步驟，因為土壤水分的直接來源是降雨。

在具體的實例中，我們首先對建筑結(jié)構(gòu)附近兩個氣象站的氣象資料，進(jìn)行統(tǒng)計分析,得到建筑結(jié)構(gòu)位置處兩個不同的風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù),然后分析了不同的風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)風(fēng)振疲勞主要失效模式以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)風(fēng)振疲勞失效概率的影響,結(jié)果表明:用南海氣象站的風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)通過風(fēng)振疲勞計算后識別出主要失效模式的數(shù)目比用廣州氣象站風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)識別出主要失效模式的數(shù)目多;在結(jié)構(gòu)失效歷程的第一到第三階段用兩種分布函數(shù)識別出了相同的失效構(gòu)件;由廣州氣象站風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)得到的天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)風(fēng)振疲勞壽命的失效概率為3.8%左右,由南海氣象站風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)得到的結(jié)果為3.0%左右。這說明不同的風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布函數(shù)對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)風(fēng)振疲勞失效概率的影響較大,也說明在對重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)致疲勞壽命分析時應(yīng)獲得盡量準(zhǔn)確的風(fēng)場參數(shù)。