厦门海岸地区150m高空台风风场特性实测研究
发布时间：2022-01-05 23:24
基于安装在厦门海岸地区超高层建筑顶部的测风基站（150m）,对2010年前后四次台风历程的风场数据进行实测。基于实测数据,研究分析了表征台风特征的平均风速、平均风向角、湍流度、阵风因子、湍流积分尺度、功率谱等风场参数。结果表明:实测风场的湍流度及阵风因子随平均风速的增大平稳变化,湍流度及阵风因子随平均风速增大而减小;阵风因子随湍流度的增大而增大,并符合线性关系;拟合的湍流积分尺度均相对于规范值偏小;实测顺风向脉动风速功率谱均与Von Karman谱在低中频吻合较好,在高频处Von Karman谱偏小。
【文章来源】：建筑结构. 2020,50(16)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
测试地点及周围环境(图中箭头处)
测风塔楼顶安装位置如图2所示。测风塔安装在屋面较高一侧,即屋面的东南角。风速仪为RM.Young 05 103V型机械式风速仪,风速仪距离地面高度为150m。风向角设定按照正北方向为0°,顺时针方向进行角度计量。根据来风风向,0°～140°风向角区间内来风,实测风场数据收到干扰相对较小。风场数据采集采用武汉优泰采集系统(32通道),采样频率设定为25.6Hz。为研究厦门海岸地区150m高空台风风场特性,课题组于2010年9月至10月先后对四次台风历程进行了现场实测,并基于实测数据,进行高空风场特性综合分析研究。四次台风为:1)9月1日至2日热带风暴Lionrock(狮子山);2)9月10日热带风暴Meranti(莫兰蒂); 3)9月20日强台风Fanapi (凡亚比);4)10月23日强台风Megi(鲇鱼)。
四次台风登录前2h内的平均风速U和平均风向角φ时程如图3所示,数值参数见表1。可以看出,风速样本时间段内,随着台风中心逼近实测地,实测风速不断增大(Meranti除外)。样本数据整体平均风速均大于10m/s,风向角的变化范围差异较大。Lionrock,Fanapi和Megi的风向角在0°～140°的范围内,风场数据所受干扰较小;Meranti的风向角在150°～210°范围内变化,风场数据所受干扰较大;四次台风的平均风速和平均风向差异较大,这与台风本身的特性有关。台风风速、风向角参数 表1 参数 台风 最大值 最小值 均值 标准差 平均风速/(m/s) Lionrock 17.96 11.50 13.50 1.88 Megi 21.00 11.66 14.70 3.36 Fanapi 24.96 19.44 21.69 1.69 Meranti 14.22 7.35 11.39 2.19 风向角/° Lionrock 7.20 -8.53 0.02 5.92 Megi 101.92 67.35 88.05 14.81 Fanapi 118.17 93.08 102.99 9.36 Meranti 214.86 152.93 187.13 21.08
【参考文献】：
期刊论文
[1]某高层建筑实测风场和风压的相关性研究[J]. 李正农,李红益,罗叠峰,潘月月. 实验流体力学. 2015(04)
[2]海边三栋相邻高层建筑顶部台风风场实测分析[J]. 罗叠峰,李正农,回忆. 建筑结构学报. 2014(12)
[3]高层建筑实测风场环境的非平稳性分析研究[J]. 吴本刚,吴玖荣,傅继阳. 空气动力学学报. 2014(03)
[4]台风“凡亚比”作用下超高层建筑风压特性的现场实测与风洞试验对比研究[J]. 史文海,李正农,罗叠峰. 空气动力学学报. 2014(02)
[5]利通广场台风特性与风致振动分析[J]. 吴玖荣,潘旭光,傅继阳,徐安. 振动与冲击. 2014(01)
[6]近地面与超高空台风风场不同时距湍流特性对比分析[J]. 史文海,李正农,秦良忠,陈联盟,罗叠峰. 建筑结构学报. 2012(11)
[7]台风“鲇鱼”作用下厦门沿海某超高层建筑的风场和风压特性实测研究[J]. 史文海,李正农,罗叠峰,张传雄,梁笑寒. 建筑结构学报. 2012(01)
[8]上海环球金融中心大楼顶部良态风风速实测[J]. 顾明,匡军,韦晓,熊里军,全涌. 同济大学学报(自然科学版). 2011(11)
[9]温州地区不同时距下近地台风特性观测研究[J]. 史文海,李正农,张传雄. 空气动力学学报. 2011(02)
[10]强风作用下超高层建筑风场特性的实测研究[J]. 申建红,李春祥. 振动与冲击. 2010(05)
本文编号：3571241
【文章来源】：建筑结构. 2020,50(16)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
测试地点及周围环境(图中箭头处)
测风塔楼顶安装位置如图2所示。测风塔安装在屋面较高一侧,即屋面的东南角。风速仪为RM.Young 05 103V型机械式风速仪,风速仪距离地面高度为150m。风向角设定按照正北方向为0°,顺时针方向进行角度计量。根据来风风向,0°～140°风向角区间内来风,实测风场数据收到干扰相对较小。风场数据采集采用武汉优泰采集系统(32通道),采样频率设定为25.6Hz。为研究厦门海岸地区150m高空台风风场特性,课题组于2010年9月至10月先后对四次台风历程进行了现场实测,并基于实测数据,进行高空风场特性综合分析研究。四次台风为:1)9月1日至2日热带风暴Lionrock(狮子山);2)9月10日热带风暴Meranti(莫兰蒂); 3)9月20日强台风Fanapi (凡亚比);4)10月23日强台风Megi(鲇鱼)。
四次台风登录前2h内的平均风速U和平均风向角φ时程如图3所示,数值参数见表1。可以看出,风速样本时间段内,随着台风中心逼近实测地,实测风速不断增大(Meranti除外)。样本数据整体平均风速均大于10m/s,风向角的变化范围差异较大。Lionrock,Fanapi和Megi的风向角在0°～140°的范围内,风场数据所受干扰较小;Meranti的风向角在150°～210°范围内变化,风场数据所受干扰较大;四次台风的平均风速和平均风向差异较大,这与台风本身的特性有关。台风风速、风向角参数 表1 参数 台风 最大值 最小值 均值 标准差 平均风速/(m/s) Lionrock 17.96 11.50 13.50 1.88 Megi 21.00 11.66 14.70 3.36 Fanapi 24.96 19.44 21.69 1.69 Meranti 14.22 7.35 11.39 2.19 风向角/° Lionrock 7.20 -8.53 0.02 5.92 Megi 101.92 67.35 88.05 14.81 Fanapi 118.17 93.08 102.99 9.36 Meranti 214.86 152.93 187.13 21.08
【参考文献】：
期刊论文
[1]某高层建筑实测风场和风压的相关性研究[J]. 李正农,李红益,罗叠峰,潘月月. 实验流体力学. 2015(04)
[2]海边三栋相邻高层建筑顶部台风风场实测分析[J]. 罗叠峰,李正农,回忆. 建筑结构学报. 2014(12)
[3]高层建筑实测风场环境的非平稳性分析研究[J]. 吴本刚,吴玖荣,傅继阳. 空气动力学学报. 2014(03)
[4]台风“凡亚比”作用下超高层建筑风压特性的现场实测与风洞试验对比研究[J]. 史文海,李正农,罗叠峰. 空气动力学学报. 2014(02)
[5]利通广场台风特性与风致振动分析[J]. 吴玖荣,潘旭光,傅继阳,徐安. 振动与冲击. 2014(01)
[6]近地面与超高空台风风场不同时距湍流特性对比分析[J]. 史文海,李正农,秦良忠,陈联盟,罗叠峰. 建筑结构学报. 2012(11)
[7]台风“鲇鱼”作用下厦门沿海某超高层建筑的风场和风压特性实测研究[J]. 史文海,李正农,罗叠峰,张传雄,梁笑寒. 建筑结构学报. 2012(01)
[8]上海环球金融中心大楼顶部良态风风速实测[J]. 顾明,匡军,韦晓,熊里军,全涌. 同济大学学报(自然科学版). 2011(11)
[9]温州地区不同时距下近地台风特性观测研究[J]. 史文海,李正农,张传雄. 空气动力学学报. 2011(02)
[10]强风作用下超高层建筑风场特性的实测研究[J]. 申建红,李春祥. 振动与冲击. 2010(05)
本文编号：3571241
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