風向風速對結(jié)構風振疲勞壽命影響

風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速或者風壓。若要對結(jié)構進行風振疲勞壽命可靠性分析,這顯然是不夠的,需要考慮結(jié)構位置處的風速風向聯(lián)合作用的影響。獲得結(jié)構位置處的風速風向聯(lián)合分布函數(shù)的最直接的方法是在結(jié)構位置處安裝風向風速儀并長期測得結(jié)構位置處的氣象資料,由于這種方法需要做長期的前期準備,在實際工程中這種方法難以應用;另外一種常用的方法是根據(jù)結(jié)構附近氣象站的氣象資料得到風速風向聯(lián)合分布,從而進行結(jié)構風振疲勞壽命分析。而文中所提到的風向風速，我們可以通過相關的儀器如風向風速儀來監(jiān)測。氣象檢測中，我們經(jīng)常需要測定風向、風速、溫度、濕度、二氧化碳含量等參數(shù)，以了解環(huán)境，而本文中的風向風速，也屬于氣象檢測中的一部分，而風向風速監(jiān)測儀是專業(yè)用于測定風向風速的儀器。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)構附近兩個氣象站的氣象資料，進行統(tǒng)計分析,得到建筑結(jié)構位置處兩個不同的風速風向聯(lián)合分布函數(shù),然后分析了不同的風速風向聯(lián)合分布函數(shù)對結(jié)構系統(tǒng)風振疲勞主要失效模式以及結(jié)構系統(tǒng)風振疲勞失效概率的影響,結(jié)果表明:用南海氣象站的風速風向聯(lián)合分布函數(shù)通過風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速風向聯(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件;由廣州氣象站風速風向聯(lián)合分布函數(shù)得到的天線結(jié)構系統(tǒng)風振疲勞壽命的失效概率為3.8%左右,由南海氣象站風速風向聯(lián)合分布函數(shù)得到的結(jié)果為3.0%左右。這說明不同的風速風向聯(lián)合分布函數(shù)對結(jié)構系統(tǒng)風振疲勞失效概率的影響較大,也說明在對重要結(jié)構進行風致疲勞壽命分析時應獲得盡量準確的風場參數(shù)。