B3.2 Ветровые нагрузки для расчета конструкций

Ветровые нагрузки, которые характеризуются своей пространственной и временной изменчивостью, классифицируются как переменные воздействия согласно норме EN 1990. Характеристическое значение Q_k для переменных воздействий определяется в разделе 4.1.2, пункт (7) нормы как верхнее значение заданной вероятности превышения для данного периода. В частности, делается ссылка на 98% процентиль превышения распределения экстремальных значений для исходного периода в один год.

Таким образом, для определения экстремальных значений требуется статический анализ временных рядов давления, ветровых нагрузок или их воздействий. Важно отметить, что ветровые нагрузки не имеют распределения Гаусса, и действие ветровых нагрузок не коррелирует линейно со скоростью ветра. В стандартной инженерной практике расчет основан на нормативных данных, определяющих скорость порыва ветра с соответствующим коэффициентом давления или силы. Эти коэффициенты теперь неявно включают в себя экстремальные значения ветровых нагрузок, в отличие от более ранних подходов, основанных на средних значениях. Использование исключительно экстремальных значений при определении нагрузок приводит к проблемам, связанным с одновременностью приложенных ветровых нагрузок (эффекты корреляции). В других случаях, особенно в конструкции мостов, ветер описывается с помощью средних значений и переменных компонентов с различными коэффициентами безопасности.

В ветровых нагрузках прямой перенос экстремальных значений на различные результаты, такие как давление ветра, подсос ветра или силы в сечениях, как правило, невозможен. В идеале, данный метод должен быть применен к каждому отдельному сочетанию нагрузок. Тем не менее, нормативные требования ограничиваются относительным подтверждением того, что расчетное значение воздействия всех комбинированных воздействий E_d меньше, чем расчетное значение несущей способности R_d элементов или конструкции:

Кроме того, стоит отметить, что современное CFD моделирование и экспериментальные испытания в аэродинамической трубе приобретают все большее значение для более точного учёта сложных сценариев ветровых нагрузок и более подробного анализа взаимодействия ветра и конструкции. Поэтому точная классификация требований к численным расчетам необходима для выполнения различных требований к точности и для эффективного применения производных, специфических процедур к различным объектам и целях исследования.