В.1 Турбулентность ветра

(1) Масштаб длины турбулентности L(z) представляет среднюю величину порывов естественного ветра. Для высоты z ниже 200 м масштаб длины турбулентности рассчитывают по формуле (В.1)

, ,

(В.1)

принимая базовую высоту z_t = 200 м, базовый масштаб длины L_t = 300 м, a = 0,67 + 0,05ln(z₀) и параметр шероховатости z₀, м. Минимальная высота z_min указана в таблице 4.1.

(2) Распределение воздушного потока в диапазоне частот определяется безразмерной функцией спектральной плотности силы ветра S_L(z,n). Расчет осуществляется по формуле (В.2)

, (В.2)

где S_v(z,n) — односторонний дисперсный спектр ветра;

— безразмерная частота, определяемая по n = n_1,x, собственной частоте изгибных колебаний сооружения, Гц, средней скорости ветра v_m(z) и масштабу длины турбулентности L(z), как представлено на рисунке (В.1). Функция безразмерной спектральной плотности силы ветра представлена на рисунке В.1.

dimensionslose Frequenz

Безразмерная частота

Рисунок В.1 — Функция спектральной плотности S_L(f_L)

В.2 Конструкционный коэффициент c_sc_d

(1) Конструкционный коэффициент c_sc_d определен в 6.3.1.

(2) Фоновая составляющая реакции В² учитывает отсутствие полной корреляции давления на поверхность конструкции и может рассчитываться по формуле (В.3)

, (В.3)

где b, h — ширина и высота сооружения, см. рисунок 6.1.

L(z_s) — масштаб длины турбулентности в соответствии с В.1(1) для базовой высоты z_s, как определено на рисунке 6.1. С целью безопасности может применяться В² = 1.

(3) Пиковый коэффициент k_p определен как отношение максимального значения пульсационной составляющей реакции сооружения к его стандартному отклонению. Он рассчитывается по формуле (В.4) и представлен на рисунке В.2.

Рисунок В.2 — Пиковый коэффициент

или k_p = 3, определяющим является большее значение, (В.4)

где v — частота восходящего потока согласно (4);

T — период осреднения для средней скорости ветра, Т = 600 с.

(4) Частоту восходящего потока v определяют по формуле (В.5)

; v ³ 0,08 Гц, (В.5)

где n_1,x — собственная частота изгибных колебаний сооружения, которую можно определять согласно приложению F. Ограничение v ³ 0,08 Гц соответствует пиковому коэффициенту 3,0.

(5) Резонансная составляющая реакции R² определяет резонансные колебания с учетом формы колебаний вследствие турбулентности и определяется по формуле (В.6)

, (В.6)

где d — логарифмический декремент затухания согласно F.5 (приложение F);

S_L — безразмерная функция спектральной плотности, как указано в В.1(2) (приложение В);

R_h, R_b — функции аэродинамической проводимости, определяемые по формулам (В.7) и (В.8).

(6) Функции аэродинамической проводимости R_h и R_b для формы основных изгибных колебаний могут рассчитываться по формулам (В.7) и (В.8):

; (В.7)

. (В.8)

С применением и .

Примечание — Для форм колебаний с дополнительными узлами колебаний требуются более точные исследования.