基于經(jīng)驗參數(shù)模型的臺風(fēng)數(shù)值模擬及其基本設(shè)計風(fēng)速推算
本文選題:基本風(fēng)速 切入點:經(jīng)驗參數(shù)模型 出處:《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:臺風(fēng)災(zāi)害是我國東南沿海城市主要的自然災(zāi)害之一,它發(fā)生頻率高,破壞力強。因此在對我國東南沿海地區(qū)進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,風(fēng)荷載是主要的控制荷載,其取值主要取決于當?shù)氐幕驹O(shè)計風(fēng)速大小,而基本設(shè)計風(fēng)速的取值依賴于長期準確的臺風(fēng)觀測資料。由于現(xiàn)存的歷史臺風(fēng)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量不高,因此基于一定的風(fēng)場模型采用數(shù)值模擬的方法模擬臺風(fēng)路徑和風(fēng)場進而推算基本設(shè)計風(fēng)速成為主要方法。風(fēng)場計算模型主要分為動力學(xué)模型和經(jīng)驗參數(shù)模型,國內(nèi)對經(jīng)驗參數(shù)模型研究較少,本文主要研究了風(fēng)場經(jīng)驗參數(shù)模型中包括粗糙度調(diào)整參數(shù),徑向調(diào)整參數(shù),風(fēng)場不對稱調(diào)整參數(shù),梯度高度調(diào)整參數(shù)等參數(shù)的具體取值方法,確定了適于我國東南沿海地區(qū)的臺風(fēng)風(fēng)場計算參數(shù)模型。并基于該風(fēng)場模型對廈門地區(qū)進行基本風(fēng)速推算。在進行計算點的臺風(fēng)基本設(shè)計風(fēng)速推算時,通過作模擬圓的方法選取對計算點影響較大的歷史臺風(fēng)關(guān)鍵參數(shù)作為樣本,分析了臺風(fēng)關(guān)鍵參數(shù)中的臺風(fēng)年發(fā)生率、臺風(fēng)中心移動速度、最大風(fēng)速半徑、臺風(fēng)移動方位角和臺風(fēng)中心氣壓差等參數(shù)的最優(yōu)概率分布模型。采用蒙特卡羅模擬隨機模擬了該模擬圓內(nèi)100年的臺風(fēng),基于參數(shù)模型計算了極值風(fēng)速序列,進而采用極值分布推算了廈門市不同重現(xiàn)期下的設(shè)計風(fēng)速。
[Abstract]:Typhoon disaster is one of the main natural disasters in the southeast coastal cities of China, which has high frequency and strong destructive power. Therefore, wind load is the main control load in the structural design of the southeast coastal areas of China. Its value mainly depends on the local basic design wind speed, and the value of basic design wind speed depends on long-term accurate typhoon observation data. Therefore, based on a certain wind field model, it is the main method to simulate typhoon track and wind field by numerical simulation, and then to calculate the basic design wind speed. The wind field calculation model is mainly divided into dynamic model and empirical parameter model. There are few researches on the empirical parameter model in our country. This paper mainly studies the methods of choosing the parameters of wind field empirical parameter including roughness adjustment parameter, radial adjustment parameter, wind field asymmetry adjustment parameter, gradient height adjustment parameter and so on. The calculation parameter model of typhoon wind field suitable for southeast coastal area of China is determined. Based on the model, the basic wind speed is calculated in Xiamen area. By using the method of simulation circle, the key parameters of historical typhoon, which have a great influence on the calculation points, are selected as samples. The annual incidence of typhoon, the moving velocity of typhoon center and the radius of maximum wind speed are analyzed. The optimal probability distribution model of typhoon moving azimuth angle and typhoon center pressure difference is presented. Monte-Carlo simulation is used to simulate the typhoon in the circle for 100 years, and the extreme wind velocity series is calculated based on the parameter model. Furthermore, the design wind speed of Xiamen under different recurrence periods was calculated by extreme value distribution.
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:P444
【相似文獻】
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,本文編號:1653340
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