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多国规范山地风速地形修正系数对比研究

工程力学 2018年第10期35卷 203-211页

作者：胡伟成杨庆山张建北京交通大学土木工程系北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 重庆大学土木工程系重庆400044

在山区建筑物抗风设计中,必须考虑地形对风场的影响。对比分析了中国GB 5009-2012、日本AIJ-2004、美国ASCE/SEI 7-10、加拿大NBC-2005、国际ISO标准ISO 4354-2009(E)、澳大利亚/新西兰AS/NZS 1170.2-2011、欧洲BS EN 1991-1-4-2005、德国DIN 1055-4、英国BS 6399-2-1997等荷载规范中关于山地风速地形修正系数的有关规定。为便于比较,将地形修正系数计算公式统一形式。结合单体山峰风洞试验,探讨了不同坡度、不同维度山峰的迎风区、山顶和背风区的地形修正系数分布,对地形修正系数的规定提出建议。

关键词：山地地形风场荷载规范地形修正系数风洞试验

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山区峡谷地形风场大涡模拟研究

山区峡谷地形风场大涡模拟研究

作者：王亚琦河南工业大学

学位级别：硕士

风经过群山及峡谷地段时,受地形起伏影响,气流会出现绕流、分离及再附着等现象,使得风场与平坦地形风场相比有较大的区别,形成较为独特的风环境。复杂地形风场的不确定性给山区桥梁的建设造成一定的影响,准确预测山地地形风场特性尤为... 详细信息

风经过群山及峡谷地段时,受地形起伏影响,气流会出现绕流、分离及再附着等现象,使得风场与平坦地形风场相比有较大的区别,形成较为独特的风环境。复杂地形风场的不确定性给山区桥梁的建设造成一定的影响,准确预测山地地形风场特性尤为重要。本文采用CFD数值模拟方法,研究分析了山地地形风场的分布特性。主要内容如下:(1)阻塞率对典型山地风场影响的大涡模拟研究。采用基于空间平均的大涡模拟方法,以二维余弦山丘为对象,研究了阻塞率对山丘风场的影响。通过大涡模拟与文献试验结果的对比,验证了数值模拟方法及参数的有效性;分析了阻塞率对山丘流向和竖向风剖面以及风压系数的影响,并从流场角度进行了分析。结果表明:大涡模拟方法可有效地模拟山地的平均和脉动风特性,阻塞率主要影响了山丘顶部、背风面山腰及尾流区的流向平均和脉动风剖面,对山丘表面平均和脉动风压系数的影响则主要在模型背风面,这是由于随着阻塞率的增加,模型背风面的分离涡核心逐渐远离地面且呈现靠近壁面的趋势且涡脱频率更为复杂。(2)山区实际峡谷地形风场大涡模拟研究。以某山区实际峡谷地形为对象,采用基于时间平均的雷诺平均方法,研究了风向角对峡谷内风速比的影响;对最不利风向角进行了非定常绕流大涡模拟计算,分析了峡谷内平均及脉动风剖面、地形修正系数及周围流场。结果表明:风向角对峡谷内风速比的影响较大,其中0°风向角影响最大对平均及脉动风剖面的影响主要集中在模型近壁面z/H不超过1.5高度处。山阙(山脉缺口)位置到峡谷出口各测点地形修正系数在近壁面处均大于1,最大可达4.82。(3)简化峡谷地形数值模拟研究。以简化后的峡谷地形为对象,进行了不同风向角下的简化地形的数值模拟计算;在最不利风向角下,研究了高差比、山脉弧度、峡谷间距及山阙位置等对地形风场的影响,以及简化地形与实际地形风场的差异,并与规范建议值进行了对比分析。结果表明:不同风向角下的简化峡谷地形内各测点风速比均较小;在157.5°最不利风向角下,峡谷入口位置的加速区域随着高差比、山脉与山丘间距的增大而增大;当山脉弧度为0时,各测点位置的地形修正系数均大于其它工况各测点位置的地形修正系数。当山脉存在山阙(山的缺口)时,最不利风向角改变为22.5°,此时峡谷内的风场加速区域面积较其它风向角大。对于拟建桥梁跨中位置,与规范及相关研究结果相比,在z/H=0.07高度简化地形的地形修正系数与相关研究结果所得修正系数基本一致;随着高度的增加,实际地形和简化地形得到的地形修正系数均小于规范及相关研究结果,说明峡谷地形修正系数还应综合考虑坡度、山体高差及峡谷走势等实际因素的影响。

关键词：峡谷地形大涡模拟简化地形地形修正系数流场分析

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基于短期实测数据的普立大桥设计风速推算

工程力学 2018年第7期35卷 74-82页

作者：罗颖黄国庆陈宝珍刘威展李明水廖海黎长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 重庆大学土木工程学院重庆400044 西南交通大学土木工程学院风工程试验研究中心四川成都610031

基于普立大桥桥位处临时观测站的短期风速资料,采用了区组模型、超阈值模型、风速相关性方法和虚拟气象站法对普立大桥设计风速进行了推算。此外,结合数值模拟方法,通过模拟桥位区域的地貌特性,确定了观测站风速与桥面参考点风速之间的... 详细信息

基于普立大桥桥位处临时观测站的短期风速资料,采用了区组模型、超阈值模型、风速相关性方法和虚拟气象站法对普立大桥设计风速进行了推算。此外,结合数值模拟方法,通过模拟桥位区域的地貌特性,确定了观测站风速与桥面参考点风速之间的关系,得出了桥面各点的设计风速。结果表明:用不同方法得出的设计风速有一定差异,比较而言,对于短期数据,建议采用相对合理的超阈值模型;山区峡谷桥梁风速沿着桥轴线分布并非均匀,采用规范给出的统一地形修正参数进行设计不够准确,应该针对具体情况通过数值模拟或者风洞试验进行修正。

关键词：山区峡谷桥梁短期数据设计风速地形修正系数区组模型超阈值模型

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山区峡谷桥梁抗风设计风速的确定方法

中国公路学报 2008年第5期21卷 39-44页

作者：庞加斌宋锦忠林志兴同济大学汽车学院上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092

首先通过分析四渡河峡谷大桥桥位周边地区标准气象站的基本风速数据,拟合基本风速和海拔的变化关系,用海拔修正确定山区峡谷大桥的基本设计风速;然后通过地形模型风洞试验研究影响山区峡谷风速的主要因素。结果表明:山区峡谷风速主要受... 详细信息

首先通过分析四渡河峡谷大桥桥位周边地区标准气象站的基本风速数据,拟合基本风速和海拔的变化关系,用海拔修正确定山区峡谷大桥的基本设计风速;然后通过地形模型风洞试验研究影响山区峡谷风速的主要因素。结果表明:山区峡谷风速主要受峡谷风、越山风和遮挡三大类地形效应影响,相应风向的设计风速大小可用地形系数修正;山区峡谷桥梁的设计基本风速受海拔影响很小,随着海拔增高,基本风速略有增大;山区峡谷桥梁的抗风设计风速等于桥位的基本风速乘以地形修正系数,而平坦地貌的平均风速剖面模型已不再适用。

关键词：桥梁工程山区峡谷桥梁风洞试验抗风设计风速地形修正系数遮挡效应

中国建筑西南设计研究院有限公司机场航站楼结构设计实践

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建筑结构 2017年第19期47卷 59-66页

作者：陈志强冯远中国建筑西南设计研究院有限公司成都610041

回顾了中国建筑西南设计研究院有限公司在机场航站楼结构设计的实践,重点介绍了成都双流国际机场T1,T2航站楼、重庆江北机场T3航站楼、青岛胶东国际机场航站楼的设计,对机场航站楼结构设计涉及的主要技术问题,如超长混凝土结构设计、超... 详细信息

回顾了中国建筑西南设计研究院有限公司在机场航站楼结构设计的实践,重点介绍了成都双流国际机场T1,T2航站楼、重庆江北机场T3航站楼、青岛胶东国际机场航站楼的设计,对机场航站楼结构设计涉及的主要技术问题,如超长混凝土结构设计、超长钢结构设计、复杂曲面钢屋盖结构设计、防连续倒塌性能设计等进行了探讨。

关键词：航站楼结构设计超长混凝土结构多点地震分析地形修正系数防连续倒塌性能设计隔振措施黏滞阻尼器胶合木结构