联系电话
010-64922336
[转载]50年一遇=50年遇一次？——结构工程师应当知道的风速常识
浏览量
【摘要】：
在上一篇文章中，我们提到了中国的基本风速是50年一遇的，而美国和澳洲规范的基本风速根据设计条件不同，有不同的重现期。
“50年一遇”和“50年重现期”含义相同，是指某一事件出现或发生的平均时间间隔。以我们推送的“风速常识系列”来打比方，该系列的4篇文章推送日期分别是：
结构能抗几级风——结构工程师应当知道的风速常识之一——9月20日
阵风与平均风——结构工程师应当知道的风速常识之二——9月26日
50年一遇=50年遇一次？——结构工程师应当知道的风速常识之四——11月22日
从9月20日到11月22日的63天时间里，共有4篇文章推送，因此可以说该系列文章的“重现期”约为21天，即21天一遇。
这个例子说明了两个问题：
第一、所谓的“多长时间一遇”是一种平均概念。
本系列文章是21天一遇的，但9月20日看到了第一篇，再过6天你就可以看到第二篇；而且再过4天你又可以看到第三篇；只不过要等50多天后，你才会看到第四篇……（为了让大家对“重现期”有直观的认识，我们憋了一个多月没发文
）所以，本文标题问题的答案是：“50年一遇”只是在统计意义上的“平均50年遇到一次”，而不是绝对化的“50年肯定遇到一次”或“49年肯定不会遇到”。
第二、重现期是和该事件发生的概率有关系的。
关于第二点，我们从数学角度做一个说明，对于公式不感冒的童鞋可以直接跳过本段了。
对于总体中独立的样本，一个事件（如X>x）首次出现的概率服从几何分布，即第t次试验时事件才首次出现的概率为：
其中，p为事件出现的概率，1-p为事件不出现的概率。将试验表示为时间间隔，则一个事件出现后再次出现的时间间隔是随机变量T，其数学期望值可以表示为：
由此可见，重现期虽然是一个时间概念，但实际上是和该事件的发生概率有关的。年超越概率2%的荷载值，其对应的重现期就是50年；而年超越概率1%的荷载值，对应的重现期则为100年。所以，重现期本质上反映的是荷载的取值大小：重现期越长，荷载的年超越概率就越低，荷载的取值就越高。
以我国《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）对抗震烈度的定义来说明。在定义建筑结构的抗震设防标准时，采用了设计基准期（50年）内的超越概率和重现期两个概念，将设计基准期内超越概率63%的地震称为“众值烈度”地震或“小震”，其重现期为50年；将超越概率10%的地震称为“基本烈度”地震或“中震”，其重现期为475年；将超越概率2%～3%的地震称为“罕遇烈度”地震或“大震”，其重现期为1600～2400年，如下图所示。上述地震大小的定义与我国建筑结构“三水准”、“两阶段”的抗震设计方法是相适应的。
“重现期475年”和“设计基准期内超越概率10%”其实是同一件事情的两种表达方法。重现期475年等于年超越概率0.21%，则在50年设计基准期内的超越概率为：
“小震”、“中震”和“大震”对应的超越概率
简单小结一下：
第一、“50年一遇”等于“50年遇一次”从平均意义上讲是正确的，但是今年出现50年一遇的台风，明年仍然有可能出现。
第二、重现期和年超越概率成反比，它代表的是荷载的取值大小，重现期越长则荷载的取值越大。