復(fù)雜地形地貌橋址區(qū)風(fēng)特性現(xiàn)場實(shí)測與數(shù)值模擬
定 價：79 元
叢書名：建筑與土木工程博士文庫
- 作者：張明金
- 出版時間：2021/11/8
- ISBN：9787568927710
- 出 版 社：重慶大學(xué)出版社
- 中圖法分類：U448.431
- 頁碼：
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：16K
《復(fù)雜地形地貌橋址區(qū)風(fēng)特性現(xiàn)場實(shí)測與數(shù)值模擬》以西部復(fù)雜山區(qū)兩個典型的深切峽谷橋址區(qū)地形為工程背景，采用現(xiàn)場實(shí)測和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，對峽谷地形橋址區(qū)的風(fēng)特性進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的分析，重點(diǎn)討論了橋址區(qū)熱力效應(yīng)、局部地形、來流風(fēng)向等對橋址區(qū)風(fēng)特性的影響規(guī)律，其研究成果可供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。
山區(qū)峽谷地形較為常見，其地形復(fù)雜多變，現(xiàn)有相關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)對山區(qū)風(fēng)特性及其成因的研究較少。本書以兩個典型的深切峽谷橋址區(qū)地形為工程背景，采用現(xiàn)場實(shí)測和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，對峽谷地形橋址區(qū)的風(fēng)特性進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究。
首先，采用MFAS型相控陣聲雷達(dá)（SODAR）風(fēng)廓線儀和CAWS600-RT型四要素自動氣象站對大橋橋址區(qū)風(fēng)特性進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測，分析了橋位處的平均風(fēng)速、陣風(fēng)系數(shù)、風(fēng)攻角、風(fēng)剖面等風(fēng)特性。研究結(jié)果表明，橋位處的陣風(fēng)系數(shù)和地表粗糙度系數(shù)均比相關(guān)規(guī)范中常規(guī)平原地區(qū)的推薦值要大。橋面設(shè)計(jì)高度處的風(fēng)攻角以負(fù)攻角為主，其數(shù)值也比相關(guān)規(guī)范中常規(guī)平原地區(qū)的要大，風(fēng)攻角的散布范圍和絕對值大小均隨著高度的增加呈現(xiàn)減小的趨勢。大橋位于高海拔高溫差深切峽谷內(nèi)，橋址區(qū)幾乎每天下午起風(fēng)，其平均風(fēng)速往往達(dá)到10.0m/s。根據(jù)統(tǒng)計(jì)情況，橋位處的大風(fēng)可分為兩類：一類是受大尺度大氣環(huán)流影響的大風(fēng)降溫過程；另一類是受小尺度范圍內(nèi)熱力驅(qū)動而產(chǎn)生日常大風(fēng)的過程。
其次，為探討高海拔高溫差深切峽谷橋址區(qū)日常大風(fēng)的成因，采用四要素自動氣象站、手持風(fēng)速儀和便攜式溫度計(jì)對大橋橋址區(qū)風(fēng)特性進(jìn)行實(shí)測，分析了橋位處的平均風(fēng)速與溫度、日照及地形地貌等的相關(guān)性。結(jié)果表明，受熱力驅(qū)動的小尺度局部大風(fēng)基本上每天都存在，但風(fēng)速不大，橋位處的設(shè)計(jì)風(fēng)速仍受大范圍的大氣環(huán)流控制。小尺度的日常大風(fēng)還受局部地形及隨時間變化日照的影響，橋位處日常大風(fēng)出現(xiàn)的概率較高，盡管不控制橋梁的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速，但影響橋梁的耐久性和行車舒適性。
再次，為研究高海拔高溫差深切峽谷橋址區(qū)在熱力效應(yīng)作用下的風(fēng)特性變化規(guī)律，在FLUENT中通過添加動量源項(xiàng)的方式實(shí)現(xiàn)了自然對流的模擬，并對模擬結(jié)果的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。以位于四川西部深切峽谷區(qū)的某大橋?yàn)楣こ瘫尘�，結(jié)合橋址區(qū)現(xiàn)場實(shí)測的溫度變化規(guī)律，采用FLUENT對考慮熱力效應(yīng)的橋址區(qū)風(fēng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，討論了不同熱力因素對橋址區(qū)地表風(fēng)特性的影響，分析了不同來流風(fēng)速和熱力效應(yīng)聯(lián)合作用下橋址區(qū)的風(fēng)特性。分析結(jié)果表明，當(dāng)來流風(fēng)速為0.0m/s時，熱力效應(yīng)引起的橋址區(qū)豎向最大風(fēng)速為3.0m/s，水平風(fēng)速為6.4m/s；當(dāng)來流風(fēng)速大于5.0m/s時，熱力效應(yīng)的影響已不明顯，此時橋址區(qū)的風(fēng)場主要受來流風(fēng)速、來流風(fēng)向和局部地形的影響�？紤]熱力效應(yīng)后，橋址區(qū)的地表溫度分布顯著不均勻，與不考慮熱力效應(yīng)時的計(jì)算結(jié)果差異明顯。
第1章 緒論
1．1 研究背景
1．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1．3 存在的問題
1．4 本書章節(jié)安排
第2章 橋址區(qū)平均風(fēng)特性實(shí)測與分析
2．1 實(shí)測概況
2．2 風(fēng)速
2．3 風(fēng)向
2．4 陣風(fēng)系數(shù)
2．5 地表粗糙度系數(shù)
2．6 風(fēng)攻角
2．7 紊流度
2．8 不同站點(diǎn)風(fēng)速相關(guān)性
2．9 小結(jié)
第3章 日常大風(fēng)成因分析
3．1 觀測概況
3．2 溫度影響
3．3 局部地形影響
3．4 日照影響
3．5 綜合分析
3．6 小結(jié)
第4章 考慮熱力效應(yīng)的橋址區(qū)風(fēng)特性數(shù)值模擬
4．1 FLUENT中自然對流的實(shí)現(xiàn)
4．2 模擬方法驗(yàn)證
4．3 有限元模型
4．4 結(jié)果分析
4．5 小結(jié)
第5章 塔上風(fēng)傳感器安裝位置選擇
5．1 工程背景
5．2 計(jì)算概況
5．3 塔周流場分析
5．4 風(fēng)速的影響
5．5 風(fēng)向的影響
5．6 觀測結(jié)果修正
5．7 小結(jié)
第6章 橋址區(qū)脈動風(fēng)特性實(shí)測與分析
6．1 觀測概況
6．2 脈動風(fēng)參數(shù)
6．3 風(fēng)觀測數(shù)據(jù)處理方法
6．4 脈動風(fēng)特性分析
6．5 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7．1 結(jié)論
7．2 展望
參考文獻(xiàn)
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