基本风速确定-结构台风灾害与抗风概念设计

根据定义可知，基本风速需满足五个标准条件：空旷平坦地形，标准地貌为B类地貌；标准高度为10 m；时距为10 min；风速的重现期取50年；一般取一年为统计最大风速的样本时间。实测数据不满足上述五个标准条件时，需要进行换算。

2.2.2.1 　非标准高度换算

风速仪高度应为10 m，风速仪高度与规范要求不一致时，应该进行换算，采用指数律风速廓线公式推算不同高度的风速，即

式中：v——标准条件10 m 高度处，时距为10 min的换算风速（m/s）；

　　　z——风速仪实际高度（m）；

　　　vz——非标准条件z 高度（m）处时距为10 min风速仪观测风速（m/s）；

　　　α——空旷平坦地区地面粗糙度指数（也叫风廓线指数或风剖面指数），取0.15；

　　　γ1——高度换算系数，见表2.2.2-1。

表2.2.2-1　高度换算系数

2.2.2.2 　非标准平均时距换算

由于脉动风的影响，风速的数值与平均时距的长短有很大的关系。平均时距取值越长，平均风速就越小；平均时距取值越短，平均风速越大。确定基本风压时，不同的国家采用了不同的平均时距，例如加拿大为1h，日本和我国为10 min，澳大利亚、美国为3s。

公称风速，即一定时间间隔内的平均风速：

式中：v0——公称风速；

　　　v（t）——瞬时风速；

　　　τ——时距。(www.xing528.com)

我国当风速记录时距不等于10 min（标准平均时距）时，需要转换为标准平均时距，可通过下式转换：

式中：vt——平均时距为t的换算风速（m/s）；

　　　γ2——平均时距换算系数，见表2.2.2-2［6］。

表2.2.2-2　平均时距换算系数

2.2.2.3 　非标准地貌换算

地面越粗糙，风速变化越慢（αa越大），梯度风高度将越高；反之，地面越平坦，风速变化将越快（αa越小）；梯度风高度将越小。上面所述基本风速采用的地面粗糙度类别为B类，其他地面粗糙度类别的风速可以通过下式进行转换：

式中：v0a——任意地面粗糙度类别的风速（m/s）；

　　　v0——标准地面粗糙度类别的基本风速（m/s）；

　　　HGs——标准地面粗糙度（B类）的梯度风高度（m）；

　　　zs——标准地面粗糙度（B类）的测定高度（10 m）；

　　　αs——标准地面粗糙度（B类）的风剖面指数；

　　　HGa——任意地面粗糙度的梯度风高度（m）；

　　　za——任意地面粗糙度的任意高度（m）；

　　　αa——任意地面粗糙度的风剖面指数。