结合台风模拟混合气候下分风向极值风速估计方法
2018-05-04张秉超
同济大学学报(自然科学版) 2018年2期
全 涌, 张秉超, 顾 明
(同济大学 土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)
Davenport[1-5]指出,极值风速的方向性对建筑风荷载有着重要的影响.Cook[6]是最早在处理风气候数据时考虑极值风速的风向问题的.他基于每年可能发生上百次的独立风暴记录开发出一种计算各风向极值风速的稳定的估算方法,该方法使得可用的样本不仅限于年极值,使得样本数量大大增加,每个风向下的风速极值规律可以进行独立统计.之后Cook[7-8]又对这种方法进行了不断更新改进,使之得到逐步完善.近年来,全涌等[9]对Cook方法的极值模型部分作出改进,使其由多元随机变量更准确地转化为一维随机变量,从而得出更精确的结果.但是,此类方法不便于讨论各方向极值风速的相关性.然而在此问题上,目前研究成果还很少.为了分析极值风速的风向相关性对总体风荷载评估的影响,Haraguchi和Kanda[10]以及Kanda和Itoi[11]分别提出了各风向极值风速的互相关Gumbel概率模型,但并没有将它运用到极值估计中.Haraguchi和Kanda[10]比较了这两个模型,指出上述两种方法还需要进一步优化.最近,Zhang和Chen[12]又提出一种应用高斯Copula函数的联合随机分布模型来考虑极值风速的风向相关性.这种方法用Copula函数将边缘分布函数组合成联合概率分布,得出多元极值风速模型.其后Zhang和Chen[13]考虑了使用不同的边缘概率分布模型对预测结果的影响,并讨论了风压的风向因子特性.
另一方面,在台风多发区,由于台风与良态风的极端风速概率特性……
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