橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)規(guī)范

1DB43/T***—2021橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各類大型橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證的工作流程、觀測(cè)塔建設(shè)、資料收集及處理、數(shù)值模擬、設(shè)計(jì)參數(shù)推算方法及報(bào)告編制等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于全省范圍內(nèi)各類大型橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、導(dǎo)則）中的有關(guān)條款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T18710-2002風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法GB50135-2006高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBT35221-2017地面氣象觀測(cè)規(guī)范總則JTG/TD60-01-2018公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范QX/T74-2007風(fēng)電場(chǎng)氣象觀測(cè)及資料審核、訂正技術(shù)規(guī)范QX/T118地面氣象觀測(cè)資料質(zhì)量控制QX/T436-2018氣候可行性論證規(guī)范抗風(fēng)參數(shù)計(jì)算QX/T423-2018氣候可行性論證規(guī)范報(bào)告編制QX/T426-2018氣候可行性論證規(guī)范資料收集QX/T449-2018氣候可行性論證規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)QX/T469-2018氣候可行性論證規(guī)范總則3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用本標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)速windspeed空氣微團(tuán)的移動(dòng)速度。根據(jù)測(cè)量時(shí)距的長(zhǎng)短，包括瞬時(shí)風(fēng)速、平均風(fēng)速、極大風(fēng)速和最大風(fēng)速，單位為米/秒（m/s）。注：橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3.2瞬時(shí)風(fēng)速instantaneouswindspeed空氣微團(tuán)的瞬時(shí)移動(dòng)速度，通常指小于3秒鐘的平均風(fēng)速。也稱陣風(fēng)風(fēng)速，單位為米/秒（m/s）。注：橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。2DB43/T***—20213.3極大風(fēng)速extremewindspeed瞬時(shí)風(fēng)速的最大值，單位為米/秒（m/s）。注：橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3.4最大風(fēng)速maximumwindspeed指10分鐘平均的最大值，單位為米/秒（m/s）。注：橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3.5風(fēng)向winddirection指風(fēng)的來(lái)向，單位為角度(°),通常以十六方位，靜風(fēng)以C表示。注：橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3.6主導(dǎo)風(fēng)向prevailingwinddirection在風(fēng)觀測(cè)中，風(fēng)向以方位表示時(shí)，出現(xiàn)頻率最高的風(fēng)向。注：橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3.7參證氣象站referenceMeteorologicalStation氣象分析計(jì)算所參照或引用的具有長(zhǎng)年代氣象數(shù)據(jù)的國(guó)家氣象觀測(cè)站。注1：長(zhǎng)年代一般不少于30年。注2：國(guó)家氣象觀測(cè)站包括GB31221-2014《氣象探測(cè)環(huán)境保護(hù)規(guī)范地面氣象觀測(cè)站》中定義的國(guó)家基準(zhǔn)氣候站、國(guó)家基本氣象站和國(guó)家一般氣象站。注3：[改寫(xiě)QX/T423-2018，定義3.1]3.8基本風(fēng)速basicwindspeed參證氣象站10m高處100年重現(xiàn)期的10分鐘平均最大風(fēng)速。單位為米/秒（m/s）。3.9設(shè)計(jì)風(fēng)速designwindspeed橋址處地面或水面以上10m高處100年重現(xiàn)期的10分鐘平均最大風(fēng)速。單位為米/秒（m/s）。注：改寫(xiě)橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3.10設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速designstandardwindspeed在設(shè)計(jì)風(fēng)速基礎(chǔ)上，考慮橋位處地面粗糙度影響，橋梁或構(gòu)件基準(zhǔn)高度處100年重現(xiàn)期的10分鐘平均最大風(fēng)速。注：改寫(xiě)橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。風(fēng)速訂正系數(shù)windspeedcorrectioncoefficient一定風(fēng)速閾值下，橋位最大風(fēng)速與參證氣象站最大風(fēng)速的比值。用于利用參證氣象站重現(xiàn)期風(fēng)速推算橋位設(shè)計(jì)風(fēng)速。注：改寫(xiě)橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。3風(fēng)速DB43/T***—2021風(fēng)速 3.12陣風(fēng)系數(shù)gustfactor1～3s時(shí)距的瞬時(shí)風(fēng)速值與10min時(shí)距的平均風(fēng)速之間的比值。如圖3.1注：改寫(xiě)JTG/T3360-01-2018,定義2.1。瞬時(shí)風(fēng)速瞬時(shí)風(fēng)速 10min平均風(fēng)速3.13風(fēng)切變指數(shù)windShearIndex用于描述風(fēng)速隨高度變化的冪函數(shù)中的指數(shù)。注：QX/T436-2018《氣候可行性論證規(guī)范抗風(fēng)參數(shù)計(jì)算》，定義3.6。湍流強(qiáng)度turbulenceintensity一組風(fēng)速值與平均值的離差平方和的算術(shù)平均數(shù)的平方根與平均風(fēng)速的比率。注1：它反映一組風(fēng)速值的離散程度與平均風(fēng)速的比率。注2：用同一組測(cè)量數(shù)據(jù)和規(guī)定的周期進(jìn)行計(jì)算。注3：QX/T436-2018《氣候可行性論證規(guī)范抗風(fēng)參數(shù)計(jì)算》，定義3.8。3.15風(fēng)攻角windyawangle風(fēng)的來(lái)流方向與水平面產(chǎn)生的夾角。如圖3.2所示：注：改寫(xiě)橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南，定義3.1。圖3.2風(fēng)攻角示意圖3.16地面粗糙度terrainroughness風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過(guò)2km范圍內(nèi)的地面時(shí)，描述該地面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級(jí)。4DB43/T***—20214一般規(guī)定4.1本規(guī)范主要針對(duì)橋梁建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段。本規(guī)范數(shù)值模擬分析適用于橋位區(qū)無(wú)氣象觀測(cè)站或觀測(cè)站資料代表性不好，也無(wú)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的；橋位區(qū)需要精細(xì)的風(fēng)場(chǎng)空間分布特征，但無(wú)足夠精細(xì)的氣象觀測(cè)資料支撐的。4.2技術(shù)內(nèi)容橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證的主要技術(shù)內(nèi)容包括：橋址處氣候特征分析,重點(diǎn)是風(fēng)的氣候特征分析、主要?dú)庀鬄?zāi)害的調(diào)查,重點(diǎn)是大風(fēng)災(zāi)害、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速的推算、大氣湍流參數(shù)計(jì)算分析等。4.3工作流程工作流程包括編寫(xiě)大綱、編寫(xiě)報(bào)告、提交報(bào)告。詳細(xì)流程見(jiàn)附錄A。5氣象觀測(cè)塔建設(shè)及觀測(cè)5.1觀測(cè)點(diǎn)選址代表性好。宜選擇在橋位附近四周開(kāi)闊，不受遮擋，能代表橋位區(qū)域大風(fēng)特征，且不受橋梁建設(shè)工程施工與運(yùn)行影響的位置。操作可行。宜考慮人員較容易到達(dá)、無(wú)線傳輸信號(hào)較好且不影響施工的位置。5.1.2塔址勘察應(yīng)按QX/T449-2018要求進(jìn)行。5.1.3位置確定觀測(cè)塔應(yīng)建在大橋的跨中附近，應(yīng)根據(jù)橋址處的地形特征，對(duì)備選觀測(cè)塔位置的氣候特征進(jìn)行評(píng)估，篩選確定觀測(cè)塔的位置。如果跨越峽谷、地形復(fù)雜，宜在大橋兩岸分別建立觀測(cè)塔。5.2觀測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)要求5.2.1觀測(cè)塔高度及層次設(shè)置觀測(cè)塔高度宜為70-100m。觀測(cè)層次宜為5-6層，其中應(yīng)包括10m層和橋面高度附近層。三維超聲風(fēng)速儀宜安裝在與橋面等高的位置處。5.2.2觀測(cè)內(nèi)容逐時(shí)2min、10min平均風(fēng)速、風(fēng)向時(shí)；逐時(shí)瞬時(shí)最大風(fēng)速、風(fēng)向；逐日2min、10min平均最大風(fēng)速、風(fēng)向；極大風(fēng)速、風(fēng)向以及溫度、濕度、氣壓、降水、超聲風(fēng)速儀觀測(cè)三維瞬時(shí)風(fēng)速、風(fēng)向等。5.2.3觀測(cè)時(shí)間至少應(yīng)進(jìn)行一年的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。觀測(cè)期間如果沒(méi)有出現(xiàn)當(dāng)?shù)貜?qiáng)風(fēng)事件，應(yīng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間。5DB43/T***—2021 5.2.4觀測(cè)塔的技術(shù)要求5.2.4.1觀測(cè)塔結(jié)構(gòu)應(yīng)為桅桿式，塔體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)按照GB50135－2006設(shè)計(jì)。5.2.4.2應(yīng)根據(jù)GB50057－2010的要求安裝專用避雷系統(tǒng)，觀測(cè)塔接電電阻應(yīng)小于4歐姆。5.2.4.3觀測(cè)塔應(yīng)懸掛明顯的安全警示標(biāo)志，觀測(cè)塔位于航線下方時(shí)，應(yīng)根據(jù)航空部門的要求決定是否安裝航空信號(hào)燈。5.2.4.4觀測(cè)塔儀器應(yīng)按QX/T449—2018的要求進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)向傳感器、氣溫、濕度傳感器和超聲測(cè)風(fēng)儀安裝。5.2.5觀測(cè)儀器性能要求應(yīng)選擇取得國(guó)家或國(guó)際相應(yīng)行業(yè)質(zhì)量認(rèn)證和計(jì)量認(rèn)證的觀測(cè)儀器，儀器性能基本參數(shù)應(yīng)考慮測(cè)量范圍、分辨力、采樣頻率、最大允許誤差、靈敏度等。5.3竣工驗(yàn)收5.3.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行是否正常，檢查建設(shè)設(shè)施是否與設(shè)計(jì)文件相符、數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)是否正確、備品備件是否齊全、后備電源是否滿足設(shè)計(jì)要求等。5.3.2應(yīng)對(duì)建設(shè)過(guò)程的設(shè)計(jì)文件、過(guò)程記錄文件、設(shè)備檢定和校準(zhǔn)報(bào)告等進(jìn)行審查。5.4觀測(cè)數(shù)據(jù)采集5.4.1應(yīng)采取實(shí)時(shí)傳輸和現(xiàn)場(chǎng)采集兩種方式。如果通訊傳輸條件差，應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)讀取數(shù)據(jù)，且時(shí)間不超過(guò)一個(gè)月。5.4.2超聲風(fēng)數(shù)據(jù)應(yīng)定期到現(xiàn)場(chǎng)讀取，并對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。5.4.3強(qiáng)風(fēng)事件出現(xiàn)后，應(yīng)立即去現(xiàn)場(chǎng)讀取超聲風(fēng)數(shù)據(jù)。5.4.4觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行初步質(zhì)量檢驗(yàn)和預(yù)處理后及時(shí)入庫(kù)。5.5數(shù)據(jù)質(zhì)量控制5.5.1應(yīng)依據(jù)GB/T35221－2017，按照各氣象要素可能出現(xiàn)的極值范圍、內(nèi)部一致性、時(shí)間一致性進(jìn)行合理性審核。5.5.2應(yīng)對(duì)觀測(cè)記錄進(jìn)行完整性審查，給出數(shù)據(jù)的完整性描述。有效數(shù)據(jù)完整率不應(yīng)小于90%。有效數(shù)據(jù)完整率的計(jì)算方法見(jiàn)GB/T18710-2002中的5.2.4。5.6觀測(cè)運(yùn)行管理5.6.1應(yīng)定期檢查和維護(hù)觀測(cè)儀器及觀測(cè)塔，并做好詳細(xì)記錄。5.6.2應(yīng)制定觀測(cè)運(yùn)行監(jiān)控值班制度，安排專業(yè)技術(shù)人員定期監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，檢查觀測(cè)數(shù)據(jù)接收情況并及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核、處理。6參證氣象站選取及資料收集6.1參證氣象站選取應(yīng)有30年以上的風(fēng)觀測(cè)資料；與橋址距離較近，地形、地貎較為相似；測(cè)風(fēng)環(huán)境宜保持長(zhǎng)年不變或有完整的遷站對(duì)比測(cè)風(fēng)記錄；與觀測(cè)塔同期10m/s以上強(qiáng)風(fēng)風(fēng)速樣本的相關(guān)顯著性應(yīng)通過(guò)0.05信度檢驗(yàn)。6DB43/T***—20216.2資料收集6.2.1參證氣象站的基本信息，包括氣象站經(jīng)度、緯度、海拔高度、建站時(shí)間、遷站時(shí)間、測(cè)風(fēng)高度變化、測(cè)風(fēng)儀器型號(hào)、觀測(cè)場(chǎng)地環(huán)境變化、距離橋址最短距離和相對(duì)位置。6.2.2參證氣象站建站以來(lái)逐年及月平均風(fēng)速、逐年及月10分鐘平均最大風(fēng)速、風(fēng)向、逐年極大風(fēng)速及風(fēng)向、逐年及月大風(fēng)日數(shù)、逐年及月各風(fēng)向頻率及各風(fēng)向平均風(fēng)速。6.2.3參證氣象站年極端最高溫度、年極端最低溫度、年雷暴日、年最大降水量、年最小降水量、年平均降水量、月最大降水量、日最大降水量。6.3氣象災(zāi)害收集、調(diào)查6.3.1應(yīng)收集橋位區(qū)附近雷雨大風(fēng)、寒潮大風(fēng)、颮線大風(fēng)、龍卷風(fēng)、超低空急流等典型大風(fēng)危害情況，包括風(fēng)速、風(fēng)向及陸面建筑物和水面船只等毀壞情況。6.3.2應(yīng)收集橋位區(qū)附近其他主要?dú)庀鬄?zāi)害危害的典型事例情況，包括暴雨、高溫、雷電、霜凍、冰凌、冰雹、大霧等。6.3.3應(yīng)對(duì)近幾年出現(xiàn)的極端大風(fēng)危害情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。7橋位區(qū)氣候特征與氣象災(zāi)害分析7.1橋位區(qū)主要?dú)夂蛱卣鞣治鲆死糜^測(cè)塔數(shù)據(jù)，分析橋位區(qū)平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫、平均氣壓、極端最高氣壓、極端最低氣壓、降水量、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象特征；宜利用參證氣象站資料按QX/T449-2018分析橋位區(qū)主要?dú)夂蛱卣?；宜分析造成橋位大風(fēng)的主要天氣系統(tǒng)。7.2風(fēng)的統(tǒng)計(jì)特征7.3.1應(yīng)統(tǒng)計(jì)風(fēng)的累年及月平均風(fēng)速，累年風(fēng)向頻率，繪制風(fēng)向頻率玫瑰圖。7.3.2應(yīng)統(tǒng)計(jì)累年逐月最大風(fēng)速、極大風(fēng)速及出現(xiàn)的風(fēng)向，逐年最大風(fēng)速、極大風(fēng)速及出現(xiàn)風(fēng)向。7.3.3應(yīng)統(tǒng)計(jì)累年及月大風(fēng)日數(shù)。7.3.4應(yīng)統(tǒng)計(jì)累年各風(fēng)向的平均風(fēng)速及最大風(fēng)速，繪制風(fēng)速玫瑰圖。7.3橋位區(qū)主要?dú)庀鬄?zāi)害分析應(yīng)對(duì)橋位區(qū)暴雨、旱澇、連陰雨、雷暴、冰雹、龍巻風(fēng)、高溫?zé)岷?、寒潮、霜凍、雪和積雪、霧和霾等災(zāi)害天氣及危害情況開(kāi)展調(diào)查，給出橋位區(qū)主要災(zāi)害類型、發(fā)生頻率、危害程度等概況。8設(shè)計(jì)風(fēng)速推算方法8.1基本風(fēng)速的推算方法8.1.1建立參證氣象站年最大風(fēng)速序列應(yīng)根據(jù)參證氣象站風(fēng)觀測(cè)資料，對(duì)歷史最大風(fēng)速進(jìn)行高度和時(shí)次訂正。對(duì)訂正后的序列采用移動(dòng)T檢驗(yàn)法進(jìn)行均一性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法見(jiàn)附錄B。如果年最大風(fēng)速序列存在不均一性，應(yīng)通過(guò)實(shí)地調(diào)查，確定是否由測(cè)風(fēng)環(huán)境變化引起，若因測(cè)風(fēng)環(huán)境變化引起風(fēng)速突變，則采取比值法對(duì)測(cè)風(fēng)資料進(jìn)行訂正。訂正方法見(jiàn)附錄C。7DB43/T***—2021 構(gòu)建離地10米高10分鐘平均年最大風(fēng)速序列。8.1.2基本風(fēng)速推算基于參證氣象站年最大風(fēng)速序列，宜采用極值分析方法，推算出10年、30年、50年、100年不同重現(xiàn)期10分鐘平均年最大風(fēng)速。推算方法見(jiàn)附錄D。8.2設(shè)計(jì)風(fēng)速的推算8.2.1風(fēng)速訂正系數(shù)確定宜采用觀測(cè)塔與參證氣象站不少于一年同步10分鐘平均日最大風(fēng)速資料，用比值法計(jì)算風(fēng)速訂正系數(shù)。訂正方法見(jiàn)附錄C。8.2.2橋位區(qū)設(shè)計(jì)風(fēng)速的推算應(yīng)根據(jù)參證氣象站資料計(jì)算得到的不同重現(xiàn)期最大風(fēng)速及橋位風(fēng)速訂正系數(shù)，計(jì)算得到橋位處的設(shè)計(jì)風(fēng)速。8.3設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速方法8.3.1風(fēng)廓線指數(shù)的確定宜根據(jù)橋位風(fēng)梯度實(shí)測(cè)資料，選取觀測(cè)塔各層逐日的日最大風(fēng)速大于等于某閾值的樣本，采用最小二乘法，利用風(fēng)隨高度變化的指數(shù)公式，得到風(fēng)廓線指數(shù)α計(jì)算值，并與地表粗糙度分類表進(jìn)行比較，綜合分析確定風(fēng)廓線指數(shù)（見(jiàn)附錄E）。8.3.2設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速的推算宜根據(jù)橋位區(qū)設(shè)計(jì)風(fēng)速，按照指數(shù)公式計(jì)算得到橋位處各設(shè)計(jì)基準(zhǔn)高度的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)高度應(yīng)由委托方確定。9橋位區(qū)近地層湍流特征值及風(fēng)攻角計(jì)算9.1三維測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)根據(jù)超聲風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)判別碼，剔除無(wú)效數(shù)據(jù)。再進(jìn)行數(shù)據(jù)中的野點(diǎn)判別。還應(yīng)進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)樣本數(shù)據(jù)提取。三維測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和脈動(dòng)風(fēng)速的計(jì)算見(jiàn)附錄F和附錄G。9.2陣風(fēng)系數(shù)、湍流強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)橋位氣象觀測(cè)塔實(shí)測(cè)資料，選取大風(fēng)樣本資料，計(jì)算極大風(fēng)速與10分鐘平均最大風(fēng)速的比值，得到陣風(fēng)系數(shù)。V式中Vmax為瞬時(shí)最大風(fēng)速，這里時(shí)距取為3秒，V為10分鐘最大平均風(fēng)速。選取代表當(dāng)?shù)夭煌鞖庀到y(tǒng)影響下的幾次大風(fēng)天氣過(guò)程，計(jì)算某時(shí)距的脈動(dòng)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)方差與平均風(fēng)速的比值，得到湍流強(qiáng)度。計(jì)算公式如下：I=I為湍流強(qiáng)度，無(wú)量綱數(shù)；為10min風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差，單位為米每秒（m/s）；V為10min平均風(fēng)速，8DB43/T***—2021單位為米每秒（m/s）。9.3湍流功率密度計(jì)算通過(guò)頻域上的全積分得到脈動(dòng)對(duì)應(yīng)方向上的湍流動(dòng)能。計(jì)算公式：偽0n為頻率，秒i在頻域上的分布可以描述湍流動(dòng)能在不同的尺度水平上的比例。依據(jù)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG/TD60-01-2004）》，脈動(dòng)風(fēng)速在水平方向及豎向的功率譜密度函數(shù)按下列算式取值：nSu(n)2u* 200f(1+50f)5/3nSw(n)2u* 6f(1+4f)2f= KV(Z)u*=0InZZd0Z Zd=HZ0/K式中Su(n)，Sw(n)－分別為脈動(dòng)風(fēng)在主風(fēng)向、側(cè)風(fēng)向、垂直向的功率譜密度函數(shù)； n為風(fēng)的脈動(dòng)頻率(Hz)；u*為氣流的摩擦速度(m/s)；K－無(wú)量綱常數(shù)，K≈0.4；Z－地面或水面以上 的高度(根據(jù)實(shí)際情況取值)；V(Z)－高度Z處的平均風(fēng)速(m/s)；H－周圍建筑物的平均高度(根據(jù)實(shí)際情況取值)；Z0－地面粗糙度高度。9.4風(fēng)攻角的計(jì)算風(fēng)攻角按下式計(jì)算： 式中W、U為某一時(shí)距垂直方向和水平方向的平均風(fēng)速。10橋位區(qū)大風(fēng)過(guò)程數(shù)值模擬10.1模擬方案設(shè)計(jì)9DB43/T***—2021應(yīng)根據(jù)橋位區(qū)氣象觀測(cè)塔以及參證氣象站觀測(cè)到的大風(fēng)過(guò)程，確定數(shù)值模擬的起始時(shí)間。宜根據(jù)模擬區(qū)域地形以及氣候特征，設(shè)計(jì)大風(fēng)過(guò)程數(shù)值模擬方案。模擬方案設(shè)計(jì)包括網(wǎng)格劃分、合適的初邊值條件、參數(shù)化方案等，應(yīng)同化或融合當(dāng)?shù)貧庀笥^測(cè)資料。10.2結(jié)果訂正如果模擬結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)存在明顯差異，應(yīng)調(diào)整模擬方案或?qū)δM結(jié)果進(jìn)行訂正。訂正后的結(jié)果仍需與觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)兩者量值接近，時(shí)空變化規(guī)律一致，且不影響模擬結(jié)果的時(shí)空分布連續(xù)性時(shí)，模擬結(jié)果可用于橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證工作中。11橋位區(qū)氣象安全保障系統(tǒng)研發(fā)研制集實(shí)況監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)查詢、預(yù)報(bào)平臺(tái)、應(yīng)急預(yù)案及預(yù)警平臺(tái)為一體橋位區(qū)氣象安全保障系統(tǒng)。12報(bào)告編制12.1橋位區(qū)氣候特征與氣象災(zāi)害分析。12.2設(shè)計(jì)風(fēng)速推算。12.3湍流特征及風(fēng)攻角計(jì)算。12.4數(shù)值模擬。12.5氣象安全保障系統(tǒng)研發(fā)。12.6附加說(shuō)明，其中包括：資料說(shuō)明、方法說(shuō)明、適用性說(shuō)明。12.7對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修編提出建議，一般建議10年對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行誤差復(fù)核或修編。參考文獻(xiàn)1袁正旋,覃軍,曾向紅,吳浩.湖南岳陽(yáng)一次大暴雨過(guò)程近地層湍流特征分析[J].暴雨災(zāi)害,2017,36(5):431-439.2曾向紅,杜東升,吳賢云.岳陽(yáng)洞庭湖大橋橋位設(shè)計(jì)風(fēng)速推算[J].氣象研究與應(yīng)用,2015,36(4):89-93.3橋梁建設(shè)抗風(fēng)設(shè)計(jì)氣候可行性論證技術(shù)指南（第1版）DB43/T***—2021（規(guī)范性附錄）流程圖編寫(xiě)大綱改為大綱編寫(xiě)，余類推編寫(xiě)大綱改為大綱編寫(xiě)，余類推現(xiàn)場(chǎng)勘察改為現(xiàn)場(chǎng)踏勘 DB43/T***—2021 （資料性附錄）t檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)假設(shè)：X1=X2按式（A.1）計(jì)算統(tǒng)計(jì)量：tt=X1X2n1n2(n1+n22) 式中：t：t檢驗(yàn)值，無(wú)量綱數(shù)；x1：前一段隨機(jī)要素的平均值，單位為該隨機(jī)要素的單位；x2：后一段隨機(jī)要素的平均值，單位為該隨機(jī)要素的單位；n1：前一段隨機(jī)要素的樣本數(shù)，無(wú)量綱數(shù)；n2：后一段隨機(jī)要素的樣本數(shù)，無(wú)量綱數(shù)；S1：前一段隨機(jī)要素的標(biāo)準(zhǔn)差，單位為該隨機(jī)要素的單位；S2：后一段隨機(jī)要素的標(biāo)準(zhǔn)差，單位為該隨機(jī)要素的單位；|t|反映在給定信度ɑ條件下兩段隨機(jī)要素的平均值差異的顯著程度，當(dāng)|t|＞|tc|時(shí)拒絕原假設(shè)。DB43/T***—2021（資料性附錄）比值法橋位處風(fēng)速y與參證氣象站風(fēng)速x之間構(gòu)成以下關(guān)系：y=a-bx=yx式中a、b為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。k是參照觀測(cè)點(diǎn)風(fēng)速x的線形函數(shù)。由于工程抗風(fēng)設(shè)計(jì)關(guān)注大風(fēng)，當(dāng)x較大時(shí)，k的變化很小，趨于常數(shù)。因此在計(jì)算風(fēng)速訂正系數(shù)時(shí)，在滿足統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)量的前提下，選取大風(fēng)樣本（10分鐘平均日最大風(fēng)速≥某閾值，閾值的選取可根據(jù)當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)情況及樣本數(shù)來(lái)確定）進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)顯著性檢驗(yàn)信度不宜低于0.05，計(jì)算大風(fēng)情況下橋位處與參證站風(fēng)速的比值，即為風(fēng)速訂正系數(shù)，用于橋位處設(shè)計(jì)風(fēng)速的推算。如果兩地旬最大風(fēng)速相關(guān)顯著，可以用兩地旬最大風(fēng)速平均值的比值作為風(fēng)速訂正系數(shù)。DB43/T***—2021 （資料性附錄）理論頻率曲線類型目前氣象數(shù)據(jù)處理中常用的極值分析方法有極值Ⅰ型（Gumbel）分布，威布爾分布（Weibull）分布，皮爾遜Ⅲ型（P-Ⅲ)分布等。D.1極值Ⅰ型（Gumbel）分布函數(shù)分布函數(shù)：F(x)=exp(exp(a(xu))（a＞0，-∞＜u<∞)（B.1）公式中α為分布的尺度函數(shù)，u為分布的位置參數(shù)。重現(xiàn)期為R（概率為1/R）時(shí)：xR=uln[ln()]（D.2）它的參數(shù)估計(jì)有三種方法：①矩法一階矩（數(shù)學(xué)期望）：E(x)=+u其中：γ≈0.57722二階矩（方差）：（D.4）由此得到：u=E(x)（D.6）②耿貝爾法耿貝爾法是一種直接與經(jīng)驗(yàn)頻率相結(jié)合的參數(shù)估計(jì)方法。則經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)為：F*(xi)=i=1,2,...,n（D.7）取如下序列：yi=ln(ln(F*(xi)))i=1,2,...,n（D.8）可得：u=E(x)（D.10）③極大似然法在統(tǒng)計(jì)學(xué)理論上，極大似然估計(jì)是一種較優(yōu)的參數(shù)估計(jì)方法。極值Ⅰ型分布函數(shù)的概率密度函數(shù)為：DB43/T***—2021f(x)=F'(x)=aexp[-a(x-u)-exp(-a(x-u))]當(dāng)觀測(cè)資料x(chóng)1,x2,...,xn給定時(shí)，作極大似然函數(shù)并取得對(duì)數(shù)，得：lnL=nlna-a(xi-u)-exp(-a(xi-u))將a、u看作變量，將上式分別對(duì)a、u求導(dǎo)并令其為0，得：nexp(-au)=exp(-axi)參數(shù)a、u可用迭代法求解。n(x-)exp(-au)=xiexp(-axi)（D.14）D.2韋布爾（Weibull）分布函數(shù)分布函數(shù)：F(x)=1-exp(-)x＞0其超過(guò)保證率函數(shù)為：P(x)=exp(-)超過(guò)保證率P對(duì)應(yīng)的重現(xiàn)期值為：xp=exp(ln[-ln(P)]+lnc)其形狀參數(shù)k及尺度參數(shù)c的估計(jì)多采用矩法：k=(s)-1.086v vc=Γ(1+1/k)D.3皮爾遜Ⅲ（P-Ⅲ)型曲線皮爾遜Ⅲ型曲線又稱P-Ⅲ型曲線，是一種單峰型正偏曲線，整體不對(duì)稱。①概率密度函數(shù)皮爾遜Ⅲ型曲線是一條一端有限一端無(wú)限的不對(duì)稱單峰、正偏曲線，數(shù)學(xué)上常稱伽瑪分布，其概率密度函數(shù)為：f(x)=(x-a0)a-1e-β(x-a0)（D.20）式中：Γ（a）為α的伽瑪函數(shù)；α、β、分別為皮爾遜Ⅲ型分布的形狀尺度和位置未知參數(shù)，α>0，β>0。顯然，三個(gè)參數(shù)確定以后，該密度函數(shù)隨之可確定。可以推論，這三個(gè)參數(shù)與總體三個(gè)參數(shù)、Cv、Cs具有如下關(guān)系：4c=sDB43/T***—2021（D.21）σvxβ=2xCCvsx(1)=(xix)2/n=(Ki1)2/n(xix)3(Ki1)3sn.σ3n.C3v（D.22）（D.23）（D.24）（D.25）其中：Cv：變差系數(shù)，比較兩個(gè)不同均值系列的離散程度時(shí)，采用均方差與均值之比值，用于衡量系列相對(duì)離散程度。Cv越大，隨機(jī)變量x的分布越分散，概率分布曲線的左側(cè)抬高，右側(cè)降低；反之，左側(cè)下降，右側(cè)上抬。Cs：偏態(tài)系數(shù)，反映密度曲線的對(duì)稱特征，即衡量系列在均值的兩側(cè)分布對(duì)稱或不對(duì)稱（偏態(tài)）程度的系數(shù)。對(duì)于正偏，Cs>0（P-Ⅲ曲線）。當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí)，Cs值越大，則概率曲線的凹度越大，即兩端都在正態(tài)直線以上，中間部分向下。②皮爾遜Ⅲ型頻率曲線及其繪制計(jì)算中，一般需要求出指定頻率P所相應(yīng)的隨機(jī)變量取值xp，也就是通過(guò)對(duì)密度曲線進(jìn)行積分，即:P=P(x之xp)=(xa0)c1eβ(xa0)dx（D.26）求出等于及大于的累積頻率P值。直接由上式計(jì)算P值非常麻煩，實(shí)際做法是通過(guò)變量轉(zhuǎn)換，變換成下面的積分形式:偽f(Φ.Cs)dΦ（D.27） Φp 式中被積函數(shù)只含有一個(gè)待定參數(shù)Cs，其它兩個(gè)參數(shù)、Cv都包含在Φ中。Φ=xx，是標(biāo)準(zhǔn)化變量，稱為離均系數(shù)。Φ的均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1。因此，只需要假定一個(gè)Cs值，便可從上式通過(guò)積分求出p與Φ之間的關(guān)系。對(duì)于若干個(gè)給定的Cs值，Φp和p的對(duì)應(yīng)數(shù)值表，已先后由美國(guó)福斯特和前蘇聯(lián)雷布京制作