DB35∕T 2261-2025 海峡两岸共通 闽台地区平均风速剖面模型评估方法

ICS91.080

CCSP20

35

福建省地方标准

DB35/T2261—2025

海峡两岸共通闽台地区平均风速剖面

模型评估方法

Cross-straitintegrateddevelopment—Evaluationmethodformeanwindspeedprofile

modelinFujian-Taiwanregion

2025-06-10发布2025-09-10实施

福建省市场监督管理局  发布

DB35/T2261—2025

目次

前言..................................................................................II

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4有风速观测数据的平均风速剖面模型评估................................................1

5无风速观测数据的平均风速剖面模型评估................................................3

附录A（规范性）平均风速剖面模型......................................................4

附录B（规范性）判定系数法............................................................6

附录C（规范性）平均风压与风荷载设计值................................................7

附录D（规范性）极值分析..............................................................8

参考文献..............................................................................10

I

DB35/T2261—2025

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由福建省气象标准化技术委员会（SAFJ/TC17）提出并归口。

本文件起草单位：福建省平潭综合实验区气象局、福州大学、厦门大学、同济大学、福建省土木建

筑学会、南京信息工程大学、福建理工大学。

本文件主要起草人：董锐、齐心、梁斯宇、方根深、李狄钦、黄明慧、何捷、翁祥颖、洪伟、林彦

婷、王琳凯。

II

DB35/T2261—2025

海峡两岸共通闽台地区平均风速剖面模型评估方法

1范围

本文件规定了闽台地区平均风速剖面模型及特征参数的确定方法。

本文件适用于闽台地区建筑高度300m（含）以内的各类地上结构物风荷载计算时平均风速剖面的

确定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB50009—2012建筑结构荷载规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

平均风速剖面meanwindspeedprofile

大气边界层中平均风速随高度变化而形成的剖面。

[来源：JGJ/T338—2014，2.1.9]

3.2

平均风速剖面模型meanwindspeedprofilemodel

描述大气边界层中平均风速随高度变化规律的数学表达式。

3.3

地面粗糙度terrainroughness

风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。

[来源：GB50009—2012，2.1.23]

3.4

梯度高度gradientheight

平均风速不再受地面粗糙度影响的高度。

4有风速观测数据的平均风速剖面模型评估

4.1风速观测数据要求

4.1.1风速观测数据应有同一时刻地面/水面10m（含）以上不少于3个高度处的平均风速，且相邻

观测点之间的高差不应小于10m。

4.1.2平均风速的计算时距应为10min，且观测数据不应少于１年。对于其他时距的风速观测数据，

1

DB35/T2261—2025

应首先转换为10min时距后，才能使用本文件中的方法。

4.1.3风速观测数据应有代表性，能够反应结构物所在工程场地的风气候特征。当结构物所在工程场

地存在多种风气候类型时，应对不同风气候类型下的风速观测数据进行分析。

注：影响闽台地区的风气候类型主要包括台风和季风。

4.2平均风速剖面模型确定

4.2.1结构物所在工程场地的平均风速剖面模型应采用指数律模型、对数律模型或Deaves-Harris模

型，各模型数学表达式详见附录A。

4.2.2结构物所在工程场地的平均风速剖面模型按照以下步骤确定。

a)风速观测数据质量控制。采用统计学方法、机器学习方法或其他可靠方法对原始风速观测数据

（）进行质量控制，获得结构物所在工程场地的实测风速样本（）。

DatadrawData

b)平均风速剖面模型特征参数估计。以Data为分析对象，采用最小二乘法分别对指数律模型、

对数律模型和Deaves-Harris模型进行参数估计，获得结构物所在工程场地的平均风速剖面模

型特征参数样本序列（）。指数律模型对应的特征参数为，对数律模型为，

ΘΘΘz0u0

或，，Deaves-Harris模型为，，。

Θz0zdΘz0u0zG

c)平均风速剖面模型优选。以Data为基准，采用判定系数法（按照附录B执行）对Θ进行拟合

优度检验，获得平均风速剖面最优模型（Modelbest），作为结构物所在工程场地的平均风速剖

面模型。

4.2.3当判定系数法的结果相同时，应按照指数律模型、对数律模型、Deaves-Harris模型的顺序选

择Modelbest。

4.3平均风速剖面模型特征参数确定

4.3.1结构物所在工程场地的平均风速剖面模型特征参数应按照以下步骤确定。

a)结构物不同高度处的设计风速样本计算。根据结构物所在工程场地10m高度处10min时距R

R

年重现期的参考风速（U10）、Modelbest和Θ，计算结构物不同高度处的设计风速样本序列（Uz）。

R

U10按照GB50009—2012中的公式（E.3.4）取值，或见《建筑物耐风设计规范及解说（2015）》

中的公式（C2.6），且均不考虑地面粗糙度类别的影响。

b)结构物风荷载样本计算。根据结构风荷载标准（Standardtarget），将Uz转换为对应高度处的设

计风荷载样本序列（）（按照附录C计算），并计算出作用在结构物上的总风荷载样本序

FzFz

列（）。

Fwind

注：Standard选用GB50009—2012或《建筑物耐风设计规范及解说（2015）》中的任一；选用基底剪

targeFwind

力、基底弯矩或其他关心荷载类型中的任一。

c)结构物风荷载极值分析。对进行极值分析（按照附录D执行），获得结构物R年重现期的风荷

载极值（ˆ）。重现期R应根据结构物的重要程度按照Standard的规定选择。

FwindFwindtarget

d)等效平均风速剖面模型特征参数确定。基于ˆ，根据Standard反向推导得到目标结构物

Fwindtarget

的等效平均风速剖面模型特征参数（）。当Modelbest为指数律模型时，对应的等效特征参数

为，对数律模型时为，或，，Deaves-Harris模型时为，，。

z0u0z0zdz0u0zG

当不同荷载类型对应的存在差异时，应取能使结构产生最不利值荷载的作为结构物所

4.3.2Fwind

在工程场地的平均风速剖面模型特征参数。

2

DB35/T2261—2025

5无风速观测数据的平均风速剖面模型评估

5.1当无实测风速观测数据时，结构物所在工程场地的平均风速剖面模型应采用指数律模型。

5.2平均风速剖面指数律模型特征参数应根据地面粗糙度类别按照表1确定。

表1闽台地区地面粗糙度类别、特征描述及平均风速剖面模型特征参数

梯度高度截断高度

地面粗糙度类别风剖面指数

mm

特征描述

台湾台湾台湾台湾

福建福建福建福建

地区地区地区地区

海岸地貌：近海海面和海岛、海岸

A类地况C0.120.153003005.04.5

以及湖岸地区

平坦开阔地貌：田野、乡村、丛林、

B类地况C0.150.1535030010.04.5

丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇

C类地况B0.220.2545040015.09.0城镇地貌：密集建筑群的城市市区

城市地貌：密集建筑群且房屋较高

D类地况A0.300.3255050030.018.0

的城市市区

5.3结构物所在工程场地的地面粗糙度类别按照以下原则确定：

a)以拟建结构物2km为半径的迎风半圆影响范围内的结构物和密集度来区分地面粗糙度类别，

风向原则上应以该地区最大风的风向为准，但也可取其主导风；

b)以半圆影响范围内结构物的平均高度（h）来划分地面粗糙度类别，当h≥18m，为D类，9m

＜h＜18m，为C类，h≤9m，为B类；

c)影响范围内不同高度的面域可按照下述原则确定，即每座结构物向外延伸距离为其高度的面

域内均为该高度，当不同高度的面域相交时，交叉部分的高度取大者；

d)平均高度取各面域面积为权数计算；

e)当面域信息不易获得时，也可以按照以下原则确定，当影响范围内至少有50％的结构物高度

大于20m，为D类，大于等于10m且小于等于20m，为C类，小于10m，为B类。

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附录A

（规范性）

平均风速剖面模型

A.1指数律模型

指数律模型见公式（A.1）。

Uzz

…………（A.1）

Uzbzb

式中：

Uz——高度z处的10min平均风速，单位为米每秒（m/s）；

UZb——参考高度zb处的10min平均风速，单位为米每秒（m/s）；

——平均风速剖面幂指数；

z——计算高度，指计算点离开地面/水面的垂直高度，单位为米（m）；

zb——参考高度，通常取10m，单位为米（m）。

A.2对数律模型

对数律模型有两种等效表达式，实际应用中可根据具体情况选用公式（A.2）或公式（A.3）。

uz

Uz0ln………（A.2）

z0

式中：

Uz——高度z处的10min平均风速，单位为米每秒（m/s）；

u0——摩擦速度；

——vonKarman常数，取0.4；

z——计算高度，指计算点离开地面/水面的垂直高度，单位为米（m）；

zb——地面粗糙长度，单位为米（m）。

Uzlnzzdz0

………………（A.3）

Uzblnzbzdz0

式中：

Uz——高度z处的10min平均风速，单位为米每秒（m/s）；

UZb——参考高度zb处的10min平均风速，单位为米每秒（m/s）；

z——计算高度，指计算点离开地面/水面的垂直高度，单位为米（m）；

zd——零风面位移高度，单位为米（m）；

z0——地面粗糙长度，单位为米（m）；

zb——参考高度，通常取10m，单位为米（m）；

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DB35/T2261—2025

ln(•)——以常数e为底数的自然对数，e约等于2.72。

A.3Deaves-Harris模型

Deaves-Harris模型见公式（A.4）。

234

u0zzzzz

Uzln5.751.8751.330.25……（A.4）

zzzzz

0GGGG

式中：

Uz——高度z处的10min平均风速，单位为米每秒（m/s）；

u0——摩擦速度；

——vonKarman常数，取0.4；

z——计算高度，指计算点离开地面/水面的垂直高度，单位为米（m）；

z0——地面粗糙长度，单位为米（m）；

——梯度高度，单位为米（m）；

zG

ln(•)——以常数e为底数的自然对数，e约等于2.72。

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附录B

（规范性）

判定系数法

B.1判定系数的计算

风速观测数据单个样本的判定系数按照公式（B.1）计算，风速观测数据总体的平均判定系数按照

公式（B.2）计算。

nn

2122……（B.1）

Rjxixˆi(xix)

i1i1

式中：

22

Rj——风速观测数据第j个样本的判定系数，0≤Rj≤1；

n——不同高度处的风速观测点的总数；

x——第i个高度处的实测风速；

xˆi——第i个高度处的平均风速剖面模型预测风速；

n

x——风速观测数据第j个样本对应的实测风速的平均值，。

xxin

i1

N

22…………（B.2）

RRjN

j1

式中：

R2——风速观测数据总体的平均判定系数，0≤R2≤1；

N——风速观测数据样本总数；

22

Rj——风速观测数据第j个样本的判定系数，0≤Rj≤1。

B.2平均风速剖面最优模型的确定

以风速观测数据总体的平均判定系数R2为判定依据，R2最大的模型即为最优模型。

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附录C

（规范性）

平均风压与风荷载设计值

不同高度处的平均风压和结构物单位面积的风荷载设计值分别按照公式（C.1）和公式（C.2）计算。

2

wz0.5Uz…………（C.1）

式中：

2

wz——高度z处的平均风压，单位为牛顿每平方米（N/m）；

——空气密度，可取1.20kg/m3；

Uz——高度z处的平均风速，单位为米每秒（m/s）。

…………（C.2）

WCgCpwz

式中：

W——高度z处单位面积的风荷载设计值，单位为牛顿每平方米（N/m2）；

Cg——脉动效应系数，即考虑脉动风时的动力放大因子。按照GB50009—2012中8.4的“风振系数”

取值，或见《建筑物耐风设计规范及解说（2015）》中2.7的“阵风反应因子”计算；

Cp——风荷载体型系数，按照GB50009—2012中8.3取值，或见《建筑物耐风设计规范及解说

（2015）》的2.8、2.9；

2

wz——高度z处的平均风压，单位为牛顿每平方米（N/m）。

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附录D

（规范性）

极值分析

D.1极值样本获得

本文件采用区间最大值法（BlockMaximaMethod，简称BMM法）和阈值超越法（PeakOverThreshold，

简称POT）对数据样本进行取样。具体步骤如下：

a)采用日区间最大值法对数据样本进行取样，获得“一次极值样本”；

b)计算“一次极值样本”的均值作为阈值，采用POT法对“一次极值样本”进行再取样，获得

后续极值分析的样本，即极值样本。

D.2极值分布模型回归

D.2.1推荐采用极值I型分布对极值样本进行回归分析。极值I型分布见公式（D.1）。

Fxexpexpaxu…………（D.1）

式中：

F(x)——极值样本x的分布函数；

exp(•)——以常数e为底数的指数运算，e约等于2.72；

a——分布的尺度参数；

x——极值样本；

u——分布的位置参数。

D.2.2极值I型分布的参数估计采用矩估计法，计算公式见公式（D.2）和公式（D.3）。

1.28255

a……（D.