[科普中國]-風(fēng)壓概率

風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)要求一定概率下的最大風(fēng)速，即一定重現(xiàn)期的年最大風(fēng)速。所謂重現(xiàn)期，指大于某數(shù)值的最大風(fēng)速平均多少年可能遇到1次。如50年一遇，它的重現(xiàn)期為50年。

重現(xiàn)期不是周期，如在1959年出現(xiàn)了百年一遇的大風(fēng)，這并不意味著下一次將在2059年又出現(xiàn)。不過，使用重現(xiàn)期的概念是體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全度。換句話說，建筑結(jié)構(gòu)的安全度可用設(shè)計(jì)時(shí)采用的重現(xiàn)期長短來體現(xiàn)。重現(xiàn)期為50 a的風(fēng)速，每1年出現(xiàn)超過這個(gè)風(fēng)速的概率是1/50(即2%)，不超過這個(gè)風(fēng)速的概率為49/50=98%。重現(xiàn)期為100 a的風(fēng)速，每年再現(xiàn)的概率為1/100=1%，每年不超過這個(gè)風(fēng)速概率是99/100=99%。所以，重現(xiàn)期長比重現(xiàn)期短更安全。

簡介風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)要求一定概率下的最大風(fēng)速，即一定重現(xiàn)期的年最大風(fēng)速。所謂重現(xiàn)期，指大于某數(shù)值的最大風(fēng)速平均多少年可能遇到1次。如50年一遇，它的重現(xiàn)期為50年。

重現(xiàn)期不是周期，如在1959年出現(xiàn)了百年一遇的大風(fēng)，這并不意味著下一次將在2059年又出現(xiàn)。不過，使用重現(xiàn)期的概念是體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全度。換句話說，建筑結(jié)構(gòu)的安全度可用設(shè)計(jì)時(shí)采用的重現(xiàn)期長短來體現(xiàn)。重現(xiàn)期為50 a的風(fēng)速，每1年出現(xiàn)超過這個(gè)風(fēng)速的概率是1/50(即2%)，不超過這個(gè)風(fēng)速的概率為49/50=98%。重現(xiàn)期為100 a的風(fēng)速，每年再現(xiàn)的概率為1/100=1%，每年不超過這個(gè)風(fēng)速概率是99/100=99%。所以，重現(xiàn)期長比重現(xiàn)期短更安全。1

X分布函數(shù)風(fēng)速極值的重復(fù)發(fā)生，可以利用極值理論進(jìn)行計(jì)算。每年最大風(fēng)速Xmax，它是一個(gè)隨機(jī)變量，不同年代出現(xiàn)的最大風(fēng)速值不同。以F(x)代表X小于Xmax的概率，稱為X分布函數(shù)。

研究最大風(fēng)速的問題，首先確定F(x)的線型。關(guān)于線型的確定，國內(nèi)外進(jìn)行了很多工作。歸納起來主要有兩方面，一方面從統(tǒng)計(jì)理論上確定年最大風(fēng)速應(yīng)服從的概率線型，然后從實(shí)際資料確定其參數(shù)，如極值分布線型另一方面，從經(jīng)驗(yàn)概率上確定年最大風(fēng)速分布線型，然后從實(shí)際資料確定其參數(shù)，如皮爾遜線型族。目前國內(nèi)外，在計(jì)算風(fēng)壓時(shí)，基本上采用極值分布線型。從統(tǒng)計(jì)學(xué)理論導(dǎo)出隨機(jī)變量的極值的概率分布稱極值分布。以風(fēng)速為例說明極值分布的意義。

從每年的風(fēng)速記錄中挑出每年的最大風(fēng)速，許多個(gè)年最大風(fēng)速必具有一概率分布，屬于極大值的分布。1

極值I型極值分布在氣候正常時(shí)用的是I型極值分布(又稱雙指數(shù)分布)

原始分布屬指數(shù)型，其極大值X的分布應(yīng)屬I型分布，其分布函數(shù)：

檢驗(yàn)風(fēng)速的理論分布與經(jīng)驗(yàn)分布的適合度，一般采用科爾莫洛夫檢驗(yàn)或w檢驗(yàn)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

劉勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院