基本風(fēng)壓是根據(jù)全國各氣象站歷年來的最大風(fēng)速記錄，按基本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)要求，將不同風(fēng)速儀高度和時(shí)距所測最大風(fēng)速，統(tǒng)一換算為離地面10m高、平局風(fēng)的時(shí)距為10min的平均年最大風(fēng)速。根據(jù)該風(fēng)速數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析確定重現(xiàn)期為50年的最大風(fēng)速，以此作為當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)速，再按伯努利公式確定基本風(fēng)壓。按規(guī)定基本風(fēng)壓不得小于0.3kPa[6]。在進(jìn)行廣告塔設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)全國各城市基本風(fēng)壓值表確定當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓值。
大多數(shù)經(jīng)營戶外廣告牌的廣告公司可能都會(huì)問類似問題，因?yàn)閺V告公司在樓頂安裝廣告牌時(shí)首先會(huì)想到，遇大風(fēng)時(shí)該廣告牌能否承受相應(yīng)的風(fēng)壓。遇上大風(fēng)如果廣告牌不能承受相應(yīng)的風(fēng)壓，則有可能造成難以預(yù)料的后果：如廣告牌從樓頂被吹落，砸傷樓下行人或造成自己或他人財(cái)產(chǎn)受損。如果保險(xiǎn)公司承保這塊廣告牌，當(dāng)然也會(huì)首先估算一下該廣告牌被大風(fēng)吹落的概率有多大。事實(shí)上，即使在平地上安裝廣告牌，這個(gè)問題依然存在。
記得幾年前，曾有路邊廣告牌被大風(fēng)吹落導(dǎo)致公路交通受阻的例子。因此，無論對于廣告公司還是保險(xiǎn)公司，根據(jù)當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的大風(fēng)事先估算廣告牌承受的風(fēng)壓顯得尤為重要。
下面我們就來討論風(fēng)壓的計(jì)算問題。
我們知道，風(fēng)壓就是垂直于氣流方向的平面所受到的風(fēng)的壓力。根據(jù)伯努利方程得出的風(fēng)－壓關(guān)系，風(fēng)的動(dòng)壓為 wp=0.5*ro*v2
(1)其中wp為風(fēng)壓[kN/m2]，ro為空氣密度[kg/m3]，v為風(fēng)速[m/s]。由于空氣密度(ro)和重度(r)的關(guān)系為 r=ro·g，因此有 ro=r/g。在(1)中使用這一關(guān)系，得到 wp=0.5*r*v2/g。
(2)此式為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓公式。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(氣壓為1013hPa， 溫度為15°C)， 空氣重度 r=0.01225 [kN/m3]。緯度為45°處的重力加速度g=9.8[m/s2]，我們得到wp=v2/1600。
(3) 此式為用風(fēng)速估計(jì)風(fēng)壓的通用公式。應(yīng)當(dāng)指出的是，空氣重度和重力加速度隨緯度和海拔高度而變。一般來說，r/g 在高原上要比在平原地區(qū)小，也就是說同樣的風(fēng)速在相同的溫度下，其產(chǎn)生的風(fēng)壓在高原上比在平原地區(qū)小。
現(xiàn)在我們將風(fēng)速代入(3)，10 級大風(fēng)相當(dāng)于24.5-28.4m/s，取風(fēng)速上限28.4m/s，得到風(fēng)壓wp=0.5 [kN/m2]， 相當(dāng)于每平方米廣告牌承受約51千克力。
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