矮寨大橋風速風向聯合分布研究

鄭剛，韓艷，蔡春聲,2

(1.長沙理工大學 土木工程學院，湖南 長沙 410114; 2.美國路易斯安那州立大學)

隨著大跨度橋梁規模的不斷增加，抖振響應愈演愈烈，由其引起的長期交變應力會對橋梁局部構件產生疲勞損傷，嚴重者甚至會影響橋梁整體安全。因此大跨度橋梁風致抖振引起的疲勞損傷是一個值得關注的問題。由于風荷載作用下的橋梁結構疲勞分析不應按最不利風荷載考慮，而應考慮全風向下的各風荷載發生概率，由此推算不同重現期下各風速在各風向上的持續時間，從而準確預測大橋的風致疲勞損傷情況。因此對于大跨橋梁有必要研究橋址處的風速風向聯合分布情況，為大橋的風振疲勞損傷分析提供的參考。

由于獲得橋址處多年連續的風速風向數據成本較高且很難得到較長時間的完整數據觀測資料，往往利用附近氣象臺的氣象資料來估計風速風向聯合分布情況，目前主要采用極值型以及對數正態分布概率模型來近似得到風速分布。Cook等利用極值風速風向數據，建立了不同風向的條件密度函數；Ge&Xiang認為不同風向下風速分布類型相同且參數是相互獨立的，由獨立參數得到了聯合分布；徐大海用不同風向頻率與對應風向下的風速條件分布函數得到風速風向的聯合分布；陳和趙用諧波函數對風向頻度函數及分布概型中各參數進行擬合；Gu等通過氣象站的氣象資料分析得到了風速風向的聯合分布函數；……