杨易 谭健成 金博崇 刘慕广

(华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室，广东 广州 510640)

随着我国社会经济和建筑行业的快速发展，高层建筑的数量和高度不断增加。一方面，风荷载涉及建筑结构抗风的安全性问题，例如近年来不少沿海地区的高层建筑，在强风作用下出现风振加速度不能满足舒适性要求、围护结构遭到不同程度破坏的问题；另一方面，风荷载取值也关系到建筑结构设计和建造的经济性问题。因此，作为建筑结构风荷载的输入源头，大气边界层自然风场特性的研究对高层建筑结构抗风的精细化分析越来越重要。边界层风场是一个涵盖了几米到几千米的多尺度问题，我国现行建筑结构荷载规范给出了4类不同粗糙度地貌风场特性定义，对于平均风剖面，梯度风高度以下采用指数率模型描述，但真实复杂地形的风场特性是如何分布，梯度风高度以上风场又是怎样的规律，还亟待研究。

自20世纪80年代以来，中尺度大气数值模式已经有了很大的发展，整合了各种最新研究结果开发的WRF(中尺度天气预报)模式因其开源、高效、可扩展等优点已得到了越来越广泛的应用，已有研究表明WRF能够较为准确地模拟得到台风路径和复杂地形风场结构特性[1- 4]。黄铭枫等[1]基于WRF与LES(大涡模拟)对九堡大桥周边台风风场进行了多尺度耦合模拟，模拟得到的瞬态风速结果与实测数据接近；刘郁珏等[4]对复杂山地地形区域进行WRF-LES在线耦合模拟，并匹配高分辨率的地形高程数据，显著提高了风结构的模拟效果，更好地捕捉小尺度风速脉动特征。……