基于空間多點(diǎn)同步觀測(cè)的近地臺(tái)風(fēng)場(chǎng)相干函數(shù)研究.pdf

1、臺(tái)風(fēng)是影響我國(guó)東南沿海地區(qū)較嚴(yán)重的自然災(zāi)害，因此臺(tái)風(fēng)影響區(qū)域內(nèi)高層建筑、大跨度空間結(jié)構(gòu)的脈動(dòng)風(fēng)荷載計(jì)算更加重要。脈動(dòng)風(fēng)特性中的相干函數(shù)是進(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算的重要中間參數(shù)，而且脈動(dòng)風(fēng)相干結(jié)構(gòu)是準(zhǔn)確估計(jì)風(fēng)荷載和風(fēng)振響應(yīng)的重要因素。本文基于近地臺(tái)風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了相干函數(shù)模型，系統(tǒng)分析了脈動(dòng)風(fēng)相干結(jié)構(gòu)的特征及其對(duì)相關(guān)系數(shù)、湍流間歇性、高斯性、峰值因子和陣風(fēng)因子的影響。
　　對(duì)現(xiàn)有的近地風(fēng)空間多點(diǎn)同步觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了完善，該觀測(cè)系統(tǒng)由八個(gè)可移

2、動(dòng)式的測(cè)風(fēng)塔構(gòu)成，完善的主要目的是使其在臺(tái)風(fēng)環(huán)境中能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。利用該觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了臺(tái)風(fēng)和常態(tài)風(fēng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，并對(duì)臺(tái)風(fēng)和常態(tài)風(fēng)的脈動(dòng)風(fēng)特性進(jìn)行了分析與對(duì)比。
　　建立了湍流相干函數(shù)理論模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其中理論模型的推?dǎo)過程中進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒒诂F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的臺(tái)風(fēng)和常態(tài)風(fēng)數(shù)據(jù)，不論是理論建模還是經(jīng)驗(yàn)建模都充分考慮到了下墊面粗糙長(zhǎng)度、大氣穩(wěn)定性參數(shù)以及偏航角等因素的影響。利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的正確性，并給出了和

3、頻率相關(guān)的水平相關(guān)系數(shù)函數(shù)，同時(shí)和我國(guó)荷載規(guī)范中給出的水平相關(guān)系數(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的臺(tái)風(fēng)海鷗和常態(tài)風(fēng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了湍流相干結(jié)構(gòu)的提取以及相干結(jié)構(gòu)的特征分析，同時(shí)分析了相干結(jié)構(gòu)對(duì)一些湍流特性的影響。為了進(jìn)行多尺度相干結(jié)構(gòu)的提取以及分析相干結(jié)構(gòu)對(duì)湍流特性的影響，引入了一種離散小波變換法。分析相干結(jié)構(gòu)的特征時(shí)提出了小波系數(shù)譜分析方法，該方法結(jié)合了連續(xù)小波大尺度分辨率較高和AR模型（自回歸模型）譜估計(jì)頻率分辨率較高的優(yōu)點(diǎn)，