风向风速对结构风振疲劳寿命影响

风向风速对结构风振疲劳寿命影响

风速在空间上有一定的分布并随时间变化,一般规范往往只给出基本风速或者风压。若要对结构进行风振疲劳寿命可靠性分析,这显然是不够的,需要考虑结构位置处的风速风向联合作用的影响。获得结构位置处的风速风向联合分布函数的最直接的方法是在结构位置处安装风向风速仪并长期测得结构位置处的气象资料,由于这种方法需要做长期的前期准备,在实际工程中这种方法难以应用;另外一种常用的方法是根据结构附近气象站的气象资料得到风速风向联合分布,从而进行结构风振疲劳寿命分析。而文中所提到的风向风速，我们可以通过相关的仪器如风向风速仪来监测。气象检测中，我们经常需要测定风向、风速、温度、湿度、二氧化碳含量等参数，以了解环境，而本文中的风向风速，也属于气象检测中的一部分，而风向风速监测仪是专业用于测定风向风速的仪器。另外，雨量监测也有特定的仪器如自记式雨量计。雨量监测是土壤水分测定的辅助步骤，因为土壤水分的直接来源是降雨。

在具体的实例中，我们首先对建筑结构附近两个气象站的气象资料，进行统计分析,得到建筑结构位置处两个不同的风速风向联合分布函数,然后分析了不同的风速风向联合分布函数对结构系统风振疲劳主要失效模式以及结构系统风振疲劳失效概率的影响,结果表明:用南海气象站的风速风向联合分布函数通过风振疲劳计算后识别出主要失效模式的数目比用广州气象站风速风向联合分布函数识别出主要失效模式的数目多;在结构失效历程的第一到第三阶段用两种分布函数识别出了相同的失效构件;由广州气象站风速风向联合分布函数得到的天线结构系统风振疲劳寿命的失效概率为3.8%左右,由南海气象站风速风向联合分布函数得到的结果为3.0%左右。这说明不同的风速风向联合分布函数对结构系统风振疲劳失效概率的影响较大,也说明在对重要结构进行风致疲劳寿命分析时应获得尽量准确的风场参数。