在氣象資料部分，本研究以台北測站為例，整理出1961年至2015年間所有日報表風速樣本資料，其中日報表為每一小時一筆平均十分鐘風速樣本資料，並使用獨立颱風法整理出颱風風速樣本，依據風洞實驗風向角進行分類，每15度角為一個風向分類整理出各風向角下各個颱風前三大風速，並將前三大風速轉換至建築物高設計風速，整理出考慮風向性與考慮颱風強度的極值風速樣本，再將颱風獨立事件機率轉換至年發生機率。
    在風洞試驗部分，本研究以氣動力風壓試驗進行高層建築物模型表面風壓長時間量測。以我國建築物耐風設計規範及解說中的標準鄉鎮型地況作為模擬大氣紊流邊界層的實驗流場，並以CAARC大樓標準模型作為量測目標，以每15度風向角為間隔進行約實場六十小時的長時間風壓量測。依照傳統方法計算風壓係數歷時，並將歷時依實場十分鐘分段，計算出每風攻角下的極值風壓係數樣本。
    在理論建構部分，本研究依據Cook and Mayne[1](1980) 使用聯合機率計算出設計風載重的範例，延伸出兩種研究方法，分別為分風向、全風向，加上常使用的簡易方法。探討在各風向角不同年超越機率與廣義分布和甘保分布下各方法之設計風載重。其中，分風向為考慮風向性極值風速與考慮風向性極值風壓係數，並對各個風向角聯合機率計算出設計風載重。全風向為不考慮風向性極值風速與考慮風向性極值風壓係數，並對各個風向角聯合機率計算出設計風載重。簡易方法為考慮風向性極值風速與考慮風向性極值風壓係數，其中極值風壓係數非超越機率為78%，並對各個風向角計算出設計風載重。為了比較出三種方法中何者最接近真實情形，本研究採取颱風事件期間所有樣本值並在考慮風向性下，作為設計風載重之對照組，予以比對三種方法差距。對照組為各颱風風速樣本配合極值風壓係數最佳非超越機率，找出各風向下最大設計風載重或最小設計風載重，繪製累積機率分布找出符合年超越機率之設計風載重。將Cook and Mayne[1](1980)，延伸出的兩種研究方法加入颱風持續強度的考量，計算出設計風載重，比對有無考慮颱風持續強度差異。
結果顯示考慮風向性在四種方法中，年超越機率從0.02降低至0.001，三種研究方法加上對照組的設計風載重會提升兩到三倍。對於年超越機率0.001時，廣義分布的設計風載重擾動值會比甘保分布大，最大設計風載重差異較多，年超越機率0.02時，甘保分布與廣義分布較為接近。與對照組比較時，分風向結果最好，全風向則會保守許多。考慮颱風強度在兩種方法中，設計風載重都會略大，不至於影響與對照組比較結果。除了年超越機率0.001配合廣義分布，考慮颱風強度後影響最多。

As for the meteorological data, the research takes Taipei Meteorological Station as an example. First, this research organize the information of wind speed samples from the daily report from 1961 to 2015 and the data of typhoon wind speed samples. Based on the orientation in the wind-tunnel experiment, this research organize the top three wind speeds of each typhoon under each orientation.
In the case of the wind-tunnel experiment, this research take a wind pressure test to conduct a long-term surface wind pressure measurement of a scaled CAARC building.Based on the standard rural area conditions listed in the Wind Resistance Design Specifications and Commentary of Buildings, this research simulate the experimental flow field of atmospheric boundary layer (ABL), and take CAARC high rise building model as the measurement target. 
    As regards theory construction, the study calculates the design of the wind load by using joint probability on the basis of Cook and Mayne[1] (1980), and this research reach out two research methods, which is wind direction and full wind direction. With these two methods as well as simple methods, the study discusses the wind load design under different yearly exceedance probability, generalized extreme value distribution, and gumbel distribution. To compare the differences among the methods, the research set up a control group of wind load by adopting all sample values during typhoons under consideration of wind direction.
Results showed that the yearly exceedance probability decreased from 0.02 to 0.001.Three research methods and the control group of design wind load increase up to two to three times. With regard to yearly exceedance probability at 0.001, the disturbance value of design wind load in generalized distribution would be higher than gumbel distribution, and also shows more differences in the largest design wind load. In addition, when the yearly exceedance probability goes to 0.02, gumbel distribution would be closer to generalized distribution. Compared to the control group, the results from wind direction would be better, full wind direction tends to conservative value.

目錄
第一章　緒論	1
1.1　研究動機	1
1.2　研究方法與內容	1
1.3　論文架構	2
第二章　理論背景	3
2.1　大氣邊界層特性	3
2.2　鈍體空氣動力學	6
2.3　相似性原則	8
2.4　隨機數據理論	10
2.5　極值分布函數	12
2.6　設計風載重理論	14
第三章　文獻回顧	19
3.1　簡易方法	19
3.2　考慮風向性	20
3.3　考慮颱風持續強度	22
第四章　氣象資料蒐集與分析	23
4.1　颱風風速樣本	23
4.2　颱風期間樣本前三大風速	24
4.3　數據處理分析	25
第五章　實驗設置與數據處理分析	27
5.1　實驗設置	27
5.2　訊號處理與數據處理	32
第六章　結果與討論	37
6.1　極值風速樣本	37
6.2　極值風壓係數樣本	40
6.3　計算風載重方法	42
6.4　局部設計風載重	48
第七章　結論與建議	119
7.1　結論	119
7.2　建議	121
參考文獻	124
附圖	125

表目錄
表2-1　不同地況之指數律參數[13]	3
表2-2　不同地況之地表粗糙長度尺度[13]	4
表2-3　地表粗糙長度尺度對應之β[13]	4
表2-4　建築或結構分類對應之使用年限期間內年超越機率[5]	14
表2-5　不同使用年限與不同建築或結構分類下各種年超越機率值[5]	15
表3-1　台北測站16個風向角地況係數[4]	20
表3-2　台北測站16個風向角邊界層高度[4]	21
表4-1　台北測站1961年1月1號日報表	23
表4-2　1961年貝蒂颱風	24
表5-1　本研究風洞實驗所假設之相似性比例縮尺與參數設定	30

圖目錄
圖2-1　鈍體分離流及渦漩示意圖[13]	7
圖2-2　c-v平面風載重估算值等高線分布圖 [5]	16
圖2-3　c-v平面聯合機率密度等高線分布圖(τv=0、τc=0)[5]	17
圖2-4　c-v平面聯合機率密度分布計算設計風載重示意圖	18
圖4-1　各風向角下所有颱風前三大風速累積數	24
圖5-1　淡江大學風工程研究中心第一號大氣邊界層風洞實驗室示意圖	27
圖5-2　CAARC大樓模型示意圖	28
圖5-3　CAARC大樓模型風壓孔位分布示意圖	28
圖5-4　壓力訊號處理系統(RADBASE3200)	29
圖5-5　64頻道壓力感應器模組	30
圖5-6　地況B(α=0.25)之平均風速剖面及紊流強度	31
圖5-7　風壓管之管線修正前(上)、後(下)趨勢圖	33
圖5-8　平均風壓係數於0度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	35
圖5-9　c.o.v極值風壓係數0度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	35
圖5-10　形狀參數於0度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	36
圖6-1　分風向極值風速平均值	38
圖6-2　分風向極值風速變異係數	38
圖6-3　分風向極值風速形狀參數	38
圖6-4　全風向極值風速平均值	39
圖6-5　全風向極值風速變異係數	39
圖6-6　全風向極值風速形狀參數	39
圖6-7　極值風壓係數平均值	40
圖6-8　極值風壓係數變異係數	40
圖6-9　極值風壓係數形狀參數	41
圖6-10　分風向與李紹偉[6]比較	42
圖6-11　極值風壓係數累積機率分布	44
圖6-12　以年發生為基礎之極值風速累積機率分布	44
圖6-13　以年發生為基礎之年超越機率0.001最大設計風載重	46
圖6-14  以年發生為基礎之年超越機率0.02最大設計風載重	46
圖6-15　以年發生為基礎之年超越機率0.001最大設計風載重	47
圖6-16　以年發生為基礎之年超越機率0.02最大設計風載重	47
圖6-17　建築物高0.4H處風壓孔位示意圖	48
圖6-18　建築物高0.8H處風壓孔位示意圖	48
圖6-19　建築物屋頂處風壓孔位示意圖	49
考慮風向性設計風載重-tap41　圖6-20~圖6-21	51
考慮風向性設計風載重-tap124　圖6-22~圖6-23	53
考慮風向性設計風載重-tap206　圖6-24~圖6-25	55
考慮風向性設計風載重-tap68　圖6-26~圖6-27	58
考慮風向性設計風載重-tap142　圖6-28~圖6-29	60
考慮風向性設計風載重-tap233　圖6-30~圖6-31	62
考慮風向性設計風載重-tap337　圖6-32~圖6-33	65
考慮風向性設計風載重-tap339　圖6-34~圖6-35	67
考慮風向性設計風載重-tap355　圖6-36~圖6-37	69
考慮風向性設計風載重-tap357　圖6-38~圖6-39	71
考慮颱風強度設計風載重-tap41　圖6-40~圖6-43	74
考慮颱風強度設計風載重-tap124　圖6-44~圖6-47	78
考慮颱風強度設計風載重-tap206　圖6-48~圖6-51	82
考慮颱風強度設計風載重-tap68　圖6-52~圖6-55	87
考慮颱風強度設計風載重-tap142　圖6-56~圖6-59	91
考慮颱風強度設計風載重-tap233　圖6-60~圖6-63	95
考慮颱風強度設計風載重-tap337　圖6-64~圖6-67	100
考慮颱風強度設計風載重-tap339　圖6-68~圖6-71	104
考慮颱風強度設計風載重-tap355　圖6-72~圖6-75	108
考慮颱風強度設計風載重-tap357　圖6-76~圖6-79	112
圖6-80　建築物座向角度0度示意圖	116
圖6-81　甘保分布下座落角(年超越機率:0.001(上)、0.02(下))- tap68	117
圖6-82　廣義分布下座落角(年超越機率:0.001(上)、0.02(下))- tap68	118
圖7-1　設計風載重(年超越機率:0.001(上)、0.02(下))- tap68	121
圖7-2　誤差百分比(年超越機率:0.001(上)、0.02(下))- tap68	122
圖5-11　平均風壓係數於15度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	125
圖5-12　平均風壓係數於30度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	125
圖5-13　平均風壓係數於45度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	126
圖5-14　平均風壓係數於60度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	126
圖5-15　平均風壓係數於75度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	127
圖5-16　平均風壓係數於90度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	127
圖5-17　平均風壓係數於105度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	128
圖5-18　平均風壓係數於120度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	128
圖5-19　平均風壓係數於135度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	129
圖5-20　平均風壓係數於150度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	129
圖5-21　平均風壓係數於165度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	130
圖5-22　平均風壓係數於180度風攻角下等高線分布圖(D→A、E→B→C)	130
圖5-23　 c.o.v極值風壓係數15度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	131
圖5-24　 c.o.v極值風壓係數30度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	131
圖5-25　 c.o.v極值風壓係數45度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	132
圖5-26　 c.o.v極值風壓係數60度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	132
圖5-27　 c.o.v極值風壓係數75度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	133
圖5-28　 c.o.v極值風壓係數90度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	133
圖5-29　 c.o.v極值風壓係數105度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	134
圖5-30　 c.o.v極值風壓係數120度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	134
圖5-31　 c.o.v極值風壓係數135度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	135
圖5-32　 c.o.v極值風壓係數150度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	135
圖5-33　 c.o.v極值風壓係數165度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	136
圖5-34　 c.o.v極值風壓係數180度風攻角等高線分布圖(D→A、E→B→C)	136
圖5-35　形狀參數於15度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	137
圖5-36　形狀參數於30度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	137
圖5-37　形狀參數於45度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	138
圖5-38　形狀參數於60度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	138
圖5-39　形狀參數於75度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	139
圖5-40　形狀參數於90度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	139
圖5-41　形狀參數於105度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	140
圖5-42　形狀參數於120度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	140
圖5-43　形狀參數於135度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	141
圖5-44　形狀參數於150度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	141
圖5-45　形狀參數於165度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	142
圖5-46　形狀參數於180度風攻角下之等高線分布圖(D→A、E→B→C)	142
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap37　圖6-83~圖6-88	143
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap45　圖6-89~圖6-94	149
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap126　圖6-95~圖6-100	155
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap129　圖6-101~圖6-106	161
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap202　圖6-107~圖6-112	167
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap210　圖6-113~圖6-118	173
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap289　圖6-119~圖6-124	179
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap292　圖6-125~圖6-130	185
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap294　圖6-131~圖6-136	191
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap64　圖6-137~圖6-142	197
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap72　圖6-143~圖6-148	203
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap144　圖6-149~圖6-154	209
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap147　圖6-155~圖6-160	215
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap229　圖6-161~圖6-166	221
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap237　圖6-167~圖6-172	227
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap307　圖6-173~圖6-178	233
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap310　圖6-179~圖6-184	239
考慮風向性與考慮颱風強度設計風載重-tap312　圖6-185~圖6-190	245

[1]	N.J.Cook , J.R.Mayne , 1980“A refined working approach to the assessment of wind loads for equivalent static design”, J.wind Eng.Ind.Aerodyn.6 , 125-137.
[2]	International Standard: Wind actions on structures (ISO 4354:2009), International Standard Organization, 2009.
[3]	Kasperski, M., 2014. Specification of the design value of the aerodynamic coefficient. Class notes for advanced school on wind engineering, March 13-14, 2014, Taipei, Taiwan.
[4]	陳建忠 , 羅元隆(2016)“建築耐風設計規範風速模式探討及設計風速修訂研究-資料蒐集分析報告”。
[5]	羅元隆 (2020) “國際耐風設計規範局部風壓係數之本土化擬合研究” ，內政部建築研究所委託研究報告。
[6]	李紹緯，2020，“考慮風向性對局部設計風載重的影響”，淡江大學土木工程研究所碩士論文。
[7]	A. A. Townsend, (1956) “The structure of turbulent shear flow” , Cambridge University Press, pp.53.
[8]	W. H. Snyder, (1972) “Similarity criteria for the application of fluid models to the study of air pollution meteorology” ,Boundary Layer Meteorology, Vol.3, pp.113-134.
[9]	J. Counihan, (1975) “Adiabatic Atmospheric Boundary Layers: A Review and Analysis of Data from the Period 1880-1972” , Atmospheric Environment, Vol.9, pp.871-905.
[10]	J. E. Cermak, (1975) “Application of fluid mechanics to wind engineering” , A freeman-scholar lecture, Journal of Fluids Engineering, ASME, Vol.97, pp.9-38.
[11]	J. E. Cermak, (1981) “Wind tunnel design for physical modeling of atmospheric boundary layer” , Journal of Engineering Mechanics, Vol.107, pp.623-642.
[12]	Emil Simiu, Rebort H. Scanlan, (1986) “Wind Effects on Structures” 2nd edit.﹐John Wiley & Sons.
[13]	中華民國風工程協會，(2016)，“風工程理論與應用”，中華民國風工程協會。