2.1. Температура воздуха

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

2169.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.01.2021

Размер:

3.67 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 93 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

2.МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ИДОРОЖНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

2βDn +ω2 Dc

Температура воздуха – мера его теплового состояния, пропорциональная энергии беспорядочных тепловых движений воздуха. Температура воздуха района строительства – центральный климатический элемент, который оказывает принципиальное влияние на организацию строительства, методы производства работ, производительность машин и рабочих. Так, например, с понижением температуры воздуха ухудшается удобоукладываемость смесей. Некоторые методы произ-

водства работ становятся в этих условиях технически невозможными
или экономически нецелесообразными.	И

Температура воздуха – случайный процесс (рис. 2.1). Разницу между ее математическим ожиданием mt (τ) и фактическим ходом

t(τ) можнополагать кусочно-стационарным на месячном интервале времени нормальным случайным процессом с корреляционной функцией.

	K	t	(τ) = Dп exp(−β 2τ 2 ) + Dc cosω τ ,						(2.1)
c		t		t	б		t	c
c					б		измененийД	2
где Dn	– дисперсия «погодных»						измененийД	температуры воздуха,
t
град2;				и
с				и
β – параметр, характеризующийАчастоту «погодных» изменений
температуры, сут -1;						n
	С					n
Dt	– дисперсия суточных					зменений температуры, град ;

ω = 2π – частота суточного хода температуры воздуха, сут -1;

τ – время, сут.

Оценки параметров корреляционной функции температуры воз-

духа холодного периода года Dt(−)

и β(−)

выполняются по корреля-

ционным зависимостям

Dtn(−) = [0,03 + 0,34(tI −t1 p )]2 ;

(2.2)

5 p

−t

5 p

−t

= 0,12 + 0,036

(2.3)

β(−)

1,02

−t5 p

где tI – средняя многолетняя температура января, приведенная в гра-

фе 2 табл.3 СНиП 23-01-99 [24];

t5 p , t1p – расчетная температура пятидневки и суток, приведенная соответственно в графах 4,5 и 2,3 табл. 1 [24].

Для теплого периода года Dtn(+) и β(+) следует принимать в три

раза меньшими, чем для холодного.

f (tв )	mt (τ) = tr			+ Acosωrτ
			tв (τ)				И
							И
						Д
		А					f (tв )
							VII

	τ2
τ1	Аб						t
	и
r
t
С					t(−)
С				∑	t(−)		I
	А						t
	А						mt (τ)
							mt (τ)

∑ t(+)

Рис. 2.1. Схема к расчету климатических показателей

температуры воздуха

Дисперсия суточных изменений температуры воздуха для каждого i-го месяца вычисляется по формуле

Dtc (i) =	t 2	(i)
	c		,	(2.4)
	ωc		,	(2.4)
	ωc

где tc (i) – среднесуточная амплитуда температуры воздуха. Математическое ожидание температуры воздуха mt (τ) описыва-

ется простой периодической функцией (см. рис. 2.1)
mt (τ) = tr + Acosωrτ ,	(2.5)

где tr – среднегодовая температура воздуха (графа 14 табл. 3 [24]),

град; А – амплитуда температуры, равная полусумме модуля среднеме-

сячной температуры наиболее холодного (января) и среднемесячной температуры наиболее жаркого (июля) месяцев в году (графа 2 и 8 табл. 3 [24]), град;

ωr =	2π	– частота колебания температуры в годовом периоде, сут-1.

365
Помесячные значения mt (i) следует принимать по табл. 3 [24],
графы 2 – 13.			И

На основе описанной математической модели температуры воз-

духа могут быть рассчитаны следующие климатические показатели
(см. рис. 2.1):	Д

1. Средние многолетние даты перехода температуры воздуха через

Авремя:

0 °С в осеннее τ1 и весеннее

τ2

б= 1 arccos −tr

;

(2.6)

ωr

τ2

= 2π −

arccos

−tr .

(2.7)

ωr

Разница между τ2 и τ1

дает среднюю многолетнюю продолжи-

тельность холодного периода года

−t

τΩ =τ2 −τ1

π −arccos

r .

(2.8)

ωr

Даты устойчивого перехода температуры воздуха через определенные уровни приведены в прил. 4.

2. Средняя многолетняя сумма положительных и отрицательных температур воздуха

(+)

;

(2.9)

= 2

1−

t(−) = 2πtr

−

t(+

) .

(2.10)

3. Дисперсия суммы положительных и отрицательных температур

воздуха

2τ1

DΣ(+) = Dtn(+)

;

(2.11)

(+)

D(−)

= Dn

τΩ

π .

(2.12)

t(−)

(−)

4. Максимальная и минимальная температуры воздуха в i-м месяце

с вероятностью Р

(2.13)

t p (i) = mt (i)

± q

+ Dt

где q – нормированное отклонение, определяющеесяД

заданной вероят-

ностью (q=1,64 при P =0,95; 1,28 при

P =0,90; 0,67 при P =0,80).

5. Максимальная и минимальная суммы положительных и отрица-

тельных температур воздуха с вероятностью Р

Σ (+)

(+) ± q

D(+)

;

(2.14)

Σ p(−)

= Σt(−) ± q

DΣ(−)

(2.15)

6. СреднееСчисло дней за время τi с температурой воздуха выше

уровня

− m

(i)

τΣ (t) =

−Ф

(2.16)

Dn + Dc

где Ф(x) – интегральная функция Лапласа, табулированные значения которой приведены в прил. 5.

7. Среднее число случаев превышения температуры воздуха за время τi уровня t

exp −

[t − m	(τ	i	)]2		(2.17)
t		i		.	(2.17)
2(Dn	+ Dc )
t			t

8. Среднее число дней с температурой воздуха выше или ниже уровня t в течение одного превышения

						τ	n (t) =			τ		Σ (t)	.					(2.18)
						τ	n (t) =						.					(2.18)
										n(t)
	Число дней с температурой воздуха ниже определенного уровня
приведено в прил. 6.
	Пример. Рассчитаем рассмотренные выше показатели температу-
ры воздуха для ст. Омск.														И
										Д							данные в
	Согласно СП 131.13330.2012 и формуле (2.4) имеем																данные в
табл. 2.1.								А
								А									Таблица 2.1
																	Таблица 2.1
			Климатические показатели температуры воздуха

Показатели						б
									Месяцы i
t	I	II		III	и				VI			VII		VIII	IX	X	XI		XII
	I	II		III	IV	V			VI			VII		VIII	IX	X	XI		XII
m	-19,0	-17,6		-10,1	2,8	11,4			17,1		18,9			15,8	10,6	1,9	-8,5		-16,0

tc	8,9	9,6		10,1	10,0	13,4			13,4		12,1			12,1	11,4	8,2	7,7		8,5
				С
Dtc	12,6	14,7		16,3 15,9		28,6			28,6		23,3			23,3	20,7	10,7	9,5		11,5

В свою очередь, t1p = −41 0С; t5 p = −37 0C; tr = −0,6					0С. Вычис-
лим дисперсию «погодных» изменений Dn и их частоту					β согласно
			t
формулам (2.2) и (2.3) для холодного периода года:
Dtn(−) =[0,03 + 0,34(−19,0 + 41)]2 = 56,4 град2;
	−37 + 41		−37 + 41	2		–1
β(−) = 0,12 + 0,036		+1,02		= 0,18 сут			.
β(−) = 0,12 + 0,036		+1,02	−19,0 + 37	= 0,18 сут			.
	−19,0 + 37		−19,0 + 37
		16

Соответственно для теплого периода

Dtn(+) =18,2 град2; β(+) = 0,06 сут -1.

Тогда, согласно приведенным выше формулам, получим:

1. Средние многолетние даты перехода температуры воздуха через 0 °С и длительность холодного периода года [формулы (2.6) – (2.8)]

τ1 = 3652π arccos180,,69 =89 сут, т.е. 27 сентября, считая с 1 июля;

τ2 = 365 − 3652π arccos180,,69 = 275 сут, т.е. 1 апреля, считая с 1 июля;

365

0,6

Σ(−) = 2πб×0,6А− 2089Д= −2085И0С сут.

3.Дисперсия суммt иполож тельных и отрицательных температур воздуха С 0,178 =186τ = π − arccos сут, или

4. Минимальная температура воздуха в ноябре с вероятностью

P = 0,9

t0,9(XI)= −8,5 −1,2856,4 + 9,5 = −18,9 0С.

5. Сумма максимальных положительных и отрицательных температур с вероятностью Р = 0,90

<<< < Предыдущая 1 23 / 93 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
07.01.20213.6 Mб42164.pdf
#
07.01.20213.6 Mб72165.pdf
#
07.01.20213.61 Mб982166.pdf
#
07.01.20213.62 Mб132167.pdf
#
07.01.20213.64 Mб22168.pdf
#
07.01.20213.67 Mб302169.pdf
#
07.01.2021355.1 Кб1217.pdf
#
07.01.20213.67 Mб82170.pdf
#
07.01.20213.69 Mб22171.pdf
#
07.01.20213.71 Mб22172.pdf
#
07.01.20213.72 Mб12175.pdf