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《北京交通大学》 2010年
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北京城区近地面强风场的统计特性

刘浩  
【摘要】: 随着2008年北京奥运会的成功举办,北京的城市化建设是日新月异,大跨度,超高层成为现代建筑物的主导方向,而风荷载却又是此类建筑结构设计中的主要控制荷载之一,因此,研究城市城区的近地面风场的特性已成为迫切需要的重要课题。 本文利用大气物理研究所325m气象塔的特殊地理位置,将其作为观测平台,通过2005-2007年的实测三维强风湍流数据资料,对北京城区的平均风速、风向、湍流强度、湍流积分尺度以及脉动风速功率谱等重要参数做了统计分析。结果表明:(1)北京冬季47m以上的高空盛行西北气流和偏北气流,春季盛行西北气流和偏西气流。(2)在7.0-12.0m/s的风速区间内,随着平均风速段的增大,统计的风速剖面介于我国规范的C类和D类场地剖面值之间。(3)湍流度随平均风速呈现单调递减的变化规律;平均风速与湍流积分尺度间并没有很显著的影响关系。(4)实测湍流度三分量间呈现出很好的线性相关性,并随着平均风速段的增大,相关性比率数值越来越小。(5)对于强风样本,顺风向湍流度统计值与日本规范的第五类场地较为接近;顺风向湍流积分尺度统计值在47m和120m高度与日本规范几乎接近,在280m高度处普遍要大于日本规范值。(6)顺风向的风速谱与Von Karman谱吻合最好;横风向的风速谱与Simiu-Scanlan谱吻合较好;竖向的风速谱与Lumley-Panofsky谱最吻合。最后,基于Kolmogrove理论,利用脉动风功率谱的统一形式推导了顺风向、横风向以及竖向脉动风速功率谱的对应形式,并给出了相应的参数。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU312.1

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【参考文献】
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