典型山體地形的平均風速影響與修正建議.pdf

1、平均風速會受山體地形的影響,關系到結構抗風設計荷載的確定,以及大型風機場地的風資源評估和風機的微觀選址。各國的抗風設計規(guī)范中均有典型山體地形(山坡、山脊等)周圍平均風速場的條文規(guī)定,但這些規(guī)范中的簡化經驗計算方法之間存在一定的差異,其精度和適用性需更深入的討論。本文將首先深入比較和分析六種主要抗風設計規(guī)范的地形影響相關條文,探尋其共性與差異;其次基于CFD數值模擬結果,針對我國規(guī)范提出修正建議。
　　在對中國(GB-50009-2

2、001)、美國(ASCE/SEI7-05)、澳大利亞/新西蘭(AS/NZS1170.2:2002)、日本(AIJ2004)、歐洲(EN1991-1-4)和加拿大(NBCC2005)等六種風荷載規(guī)范中關于地形影響條文研究的基礎上，編制了各國規(guī)范的地形影響的計算程序,比較結果表明六種主要風荷載規(guī)范中對風爬坡效應的計算具有較大的共性和一定的差別。差別主要體現在山體類型、坡度、地貌粗糙度、影響范圍和位置等因素上。我國規(guī)范與其他國家規(guī)范較顯著的差

3、別體現在:a)山脊與山坡對風加速的較大差異;b)坡度限值0.3較小;c)風加速影響范圍過于保守,尤其是錯誤估計了山脊尾流區(qū)的風加速等方面。
　　通過選定山坡、山脊和山丘三類典型山體地形,對其進行了CFD數值模擬,得到了坡頂和背風坡的風速比分布,通過與各國規(guī)范中的經驗公式及同課題組的風洞試驗結果比較,驗證了CFD數值模擬方法的適用性和精度,歸納了坡度、山體形狀和地表粗糙度對地形中風速比的影響,并對我國規(guī)范相關條文提出了4點修正建議。