台风非平稳湍流特性研究进展与思考
2021-09-17陶天友
空气动力学学报 2021年4期
陶天友,王 浩,*
(1.东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京 211189;2.东南大学 土木工程学院,南京 211189)
0 引 言
台风是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋,具有影响范围广、破坏力强等特点[1-3]。在大西洋和东太平洋地区,台风也称为飓风。每次台风登陆后,均造成了大量工程结构破坏与倒塌,给人类生命与财产安全造成了严重威胁。随着全球气候的变化,台风在世界范围的发生频次具有逐步升高的趋势,引起了世界各地对该灾害的密切关注[4]。我国是受台风灾害影响最为严重的国家之一,每年遭受约7~10次台风的正面侵袭,造成的直接经济损失巨大[5]。为提升工程结构的抗台风性能,有必要深入研究台风风场特性,对其进行有效表征与刻画,从而服务于结构抗风分析与设计。
现场实测是准确掌握台风特性最为直接有效的方法。近年来,风速仪、气象雷达等测试装置快速发展,给台风现场实测提供了便捷条件[6-7]。风环境的现场实测方法一般分为两类。一类是通过专用观测点对登陆台风特性进行监测,如气象站、观测塔等[8-12],这些观测点位置长期固定,仅当台风经过观测点附近时才能获得有效风场数据。针对该问题,国内外学者发明了可移动型测风装置,如追风车、追风房等[13-14],可根据台风预测路径将测风装置移动至理想观测区域,并通过在试验车辆或可移动房屋上安装的传感器实现台风特性实测。随着结构健康监测技术快速发展,诸多大跨度桥梁、高层建筑等重要工程结构均安装了结构健康监测系统,其风环境监测子系统可为桥址区风场实测提供便捷条件,从而成为了台风特性现场实测的另一类有效手段[15-19]。……
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