大气边界层紊流度剖面取值及其对抖振的影响

来源 :第十五届全国结构风工程学术会议暨第一届全国风工程研究生论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:benmanw
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目前国内外主要抗风设计规范都给出了平均风速剖面、脉动风速功率谱的显示表达式及紊流积分尺度取值,日本与美国规范同时给出了紊流度剖面的表达式。我国建筑规范中没有明确给出紊流度的表达式,但在其给出的脉动系数中隐含了紊流度的概念,可反推出紊流度数值。我国桥梁抗风设计规范针对四类地貌分别给出了不同高度处紊流强度的取值,但取值的由来并没有文献报道。自然流场中结构物在风荷载作用下的动力反应不仅与平均风速有关,而且还依赖于描述风场湍流特性的紊流度、脉动风谱及紊流积分尺度等参数。本文采用规范中给定的不同水平脉动风速谱表达式推导了紊流度剖面的理论表达式,进一步给出了四类典型地貌下紊流度剖面的取值,并与中日美规范给定的紊流度剖面取值进行了对比分析。最后对同一结构物在四类不同地貌下的抖振响应进行了初步分析,结果表明虽然结构物位于A类地貌时其平均风速最高,平均风响应也最大,但其脉动风作用下的抖振位移却不一定最不利。对于共振响应明显的柔性结构,结构的峰值响应、等效静力风荷载等有可能随地表粗糙高度的增加而增大。
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