摘要
为了研究复杂地形的风场特性,同时获得实际桥址处的风参数,以喇叭口河谷地形为研究对象,进行了为期6个月的现场实测.河流在该区域由山区进入平坦地区,因此该类河谷既有山区峡谷特点又有平原的地貌特点,地形地貌复杂.实测过程中使用三维扫描式激光雷达在河谷内进行多点观测,依托当地1座双塔斜拉桥进行测点布置.沿桥轴线方向每隔141 m设置1个虚拟测风塔,总计4个虚拟测风塔,即可得到这4个测点处的风速剖面.最终得到喇叭口河谷内不同位置的风剖面,以及不同位置、不同高度处的平均风速和风向,分析得到该地形下的风场特性.研究结果表明:在一定高度处风速有加速现象,此现象主要发生于河谷中下部,其成因与来流风向变化及地形有关;喇叭口河谷地形风剖面比《公路桥梁抗风设计规范》(JTGT 3360-01-2018)(简称规范)所列的模型复杂,难以用现有模型进行描述,但仍可以用幂函数进行描述;受来流及周围地形地貌影响,高风速时桥面高度处跨中位置的风速要大于两侧风速;桥面高度处不同位置的风向受来流方向和地形的影响存在差异;大气风向为西北方时,谷内风向角由近地面到高空变化较大,大气风向为东南方时,谷内风向角垂直方向上差异较小.所得观测结果与目前规范对风特性的描述存在较大差异,可对规范内容进行补充,同时也可为复杂地形下的风特性预测提供参考.
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