資源描述：
《下?lián)舯┝鲿r空分布統(tǒng)計與風場特性和結構風荷載實驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、國內圖書分類號：TU312+.1學校代碼：10213國際圖書分類號：624.04密級：公開工學博士學位論文下?lián)舯┝鲿r空分布統(tǒng)計與風場特性和結構風荷載實驗研究博士研究生：李宏海導師：歐進萍教授院士申請學位：工學博士學科：防災減災工程及防護工程所在單位：土木工程學院答辯日期：2015年6月26日授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TU312+.1U.D.C.:624.04DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringSPATIO-TEMPORALDISTRIBUTIONSTATISTICALANALY
2、SISANDEXPERIMENTSOFWINDFIELDCHARACTERISTICSANDWINDLOADSONSTRUCTURESOFDOWNBURSTCandidate：LIHonghaiSupervisor：Prof.OUJinping,MemberofCAEAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringDisasterPreventionandReductionSpeciality：EngineeringandProtectiveEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngine
3、eringthDateofDefence：June26,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要下?lián)舯┝魇前殡S雷暴發(fā)生的一種局部強對流天氣現(xiàn)象。獨特的風場結構和風剖面特征，使下?lián)舯┝鞯淖饔眯c大氣邊界層常態(tài)風差異顯著。作為極端風荷載，下?lián)舯┝鲗旊娋€塔、大跨空間與懸挑屋蓋等多種建筑結構造成了十分驚人的破壞，給社會帶來了嚴重的人員傷亡和巨大的財產損失。下?lián)舯┝髯饔蔑L荷載已成為當今結構風工程領域的熱點問題之一，但下?lián)舯┝靼l(fā)生的空間隨機性強且區(qū)域性顯著、突發(fā)性和流動性強且持續(xù)時間
4、短等多種客觀因素，制約著該研究方向的快速發(fā)展?；趯嶋H觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析下?lián)舯┝鞯臅r空分布，是了解其發(fā)生特性的重要方法和加速該研究進程的關鍵所在，亟待解決。此外，計算機技術的進步也把部分研究人員的精力吸引到了應用數(shù)值模擬探討下?lián)舯┝髯饔玫膬热萆先?。雖然計算流體動力學技術的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，但由于下?lián)舯┝黠L場較為復雜，單純的數(shù)值仿真很難得到令人滿意的結果。相比而言，實驗模擬則是揭示下?lián)舯┝髯饔锰卣鞯母鼮樾兄行У耐緩?。最后，以常態(tài)風為主要研究對象的現(xiàn)行建筑結構抗風設計理論顯然不適用于下?lián)舯┝?，建筑結構在下?lián)舯┝髯饔孟碌娘L荷載計算方法等方面還有很多工作需要完成。針對以上
5、提出的問題，本文首先統(tǒng)計分析了我國大陸地區(qū)下?lián)舯┝靼l(fā)生的時間和空間分布特性，然后實驗模擬了考慮地表粗糙度的下?lián)舯┝黠L場，并在此實驗平臺上觀測得到了棱柱型建筑結構和開敞式屋蓋結構的下?lián)舯┝髯饔蔑L荷載，進一步研究了下?lián)舯┝靼l(fā)生距離和發(fā)生方位角對風壓分布的影響，最后提出了基于風荷載特征系數(shù)的下?lián)舯┝髯饔孟陆ㄖY構風荷載的計算方法。本文主要研究內容包括以下幾個方面：（1）以大連地區(qū)四座氣象基站的觀測數(shù)據(jù)為例，分析了下?lián)舯┝靼l(fā)生的時間分布特性。根據(jù)我國182座數(shù)據(jù)可公開的地面國際交換站的資料，計算并繪制了下?lián)舯┝髂臧l(fā)生天數(shù)和年初終時段的空間分布。依據(jù)年發(fā)生天數(shù)累年平均值提出
6、了我國下?lián)舯┝髯饔孟陆ㄖY構抗風設計的分區(qū)方法，并根據(jù)我國707座氣象基站1971年~2000年的觀測資料，統(tǒng)計得到了各分區(qū)的下?lián)舯┝髂臧l(fā)生天數(shù)平均值、年初終時段平均值、發(fā)生頻率和發(fā)生周期。（2）基于壁面射流理論并考慮地表粗糙度，實驗模擬了下?lián)舯┝黠L場，觀測了B類地貌條件下的風場徑向斷面風速分布，分別繪制了水平風速和豎向風速的徑向剖面和豎向剖面，對水平風速的近地風場進行了細部描述，并得到了下?lián)舯┝黠L場腳部的渦漩區(qū)位置。依據(jù)下?lián)舯┝黠L場的風速剖面并結合風場流線圖，-I-哈爾濱工業(yè)大學工學博士學位論文提出將下?lián)舯┝黠L場分為內部核心區(qū)域、中部發(fā)展區(qū)域和外部外圍區(qū)域等三個
7、分區(qū)。（3）選擇實際工程常用的棱柱型作為模型外形，根據(jù)下?lián)舯┝黠L場的影響高度確定模型高度，在實驗平臺上對三座不同高度的棱柱型建筑結構模型進行了下?lián)舯┝髯饔蔑L荷載模擬。通過改變模型在風場中的位置和轉角，實現(xiàn)了觀測下?lián)舯┝髟诓煌l(fā)生距離或方位角時表面風壓分布的變化，獲取了最大風效應和平均風壓系數(shù)，進而得到了建筑結構在移動型下?lián)舯┝黠L場中某些瞬態(tài)位置的風致荷載效應。（4）選擇受下?lián)舯┝髯饔米蠲黠@的開敞式屋蓋結構作為建筑模型進行了下?lián)舯┝黠L致荷載效應的實驗模擬。獲得了模型上下表面的風壓分布，并進一步計算得到了整體屋蓋結構所承受的下?lián)舯┝黠L荷載。考慮模型在下?lián)舯┝黠L場中的不
8、同位置和轉
