【摘 要】
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热带气旋是世界上最具破坏性的自然灾害之一,我国东南沿海地区常年遭受台风的袭扰,台风过境对当地人民的生命财产安全造成了极大的损失。其中,台风的破坏性主要体现在对建筑结构的破坏上。由于台风属于突发事件,受环境因素影响较大,在试验中很难准确的模拟,所以,对台风的现场实测是研究台风最有效的方法。本文利用福建省宁德市霞浦县550kV的笠里核电输电塔作为观测基站,利用风速计在离地高度15 m、27 m、53
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热带气旋是世界上最具破坏性的自然灾害之一,我国东南沿海地区常年遭受台风的袭扰,台风过境对当地人民的生命财产安全造成了极大的损失。其中,台风的破坏性主要体现在对建筑结构的破坏上。由于台风属于突发事件,受环境因素影响较大,在试验中很难准确的模拟,所以,对台风的现场实测是研究台风最有效的方法。本文利用福建省宁德市霞浦县550kV的笠里核电输电塔作为观测基站,利用风速计在离地高度15 m、27 m、53 m、67 m、和82 m同步采集台风“Soulik”的风速资料,对台风Soulik的近地风特性展开详细的研究,得出了一些具有参考价值的结论,以期为我国东南沿海地区的建筑结构抗风设计提供理论依据。本文的研究内容主要包括以下几点:(1)对国内外近地风特性的研究进展进行了总结,提出了我国在近地风特性方面的研究存在的不足,概述了本研究的重要性。(2)介绍了台风“Soulik”的基本概况,包括台风的形成、发展、运行路径。对现场实测产地的地理位置、周围环境、数据采集系统以及仪器参数进行了详细的介绍。(3)简要介绍了近地风特性理论,主要包括风速廓线、湍流强度、阵风因子、峰值因子、湍流积分尺度、相干性、相关性以及脉动风速自功率谱和互功率谱。(4)基于台风“Soulik”实测数据,以10 min为基本时距,对近地风特性进行了分析,得出台风“Soulik”的近地风速廓线的变化规律,找到了与实测风廓线最吻合的理论模型。计算出了湍流强度、阵风因子、峰值因子、湍流积分尺度等湍流特征参数,得出了湍流特征参数随10 min平均风速以及短时距的变化规律,对湍流强度和阵风因子随高度的变化进行了拟合,得出了相应的拟合公式。最后分析了台风的各向脉动风速分量的自功率谱,并与Karman谱进行比较,并提出了基于台风“Soulik”的纵向脉动风速和竖向脉动风速分量的互功率谱模型。
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