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超强台风“杜苏芮”风速概率建模与分析
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作者 李杰 杨昕 彭勇波 《土木工程学报》 北大核心 2025年第8期1-10,共10页
相较于良态风,台风风场具有更为丰富的空间结构和复杂的时空演化特征。基于现象学的传统建模方法,难以准确表征台风风场的概率密度演化规律,制约工程结构抗风可靠度的评估。文章以超强台风“杜苏芮”的全过程观测资料为基础,结合物理随... 相较于良态风,台风风场具有更为丰富的空间结构和复杂的时空演化特征。基于现象学的传统建模方法,难以准确表征台风风场的概率密度演化规律,制约工程结构抗风可靠度的评估。文章以超强台风“杜苏芮”的全过程观测资料为基础,结合物理随机过程描述与湍流动力学原理,根据能谱动力学方程和相似性原理推导台风风速随机Fourier波数谱和对数律模型,构建了统一的近地台风风场物理模型。采用基于样本集合数值特征的识别原则,标定了模型中基本随机变量的概率分布。通过对摩擦速度、地面粗糙度和分界波数等基本随机变量的概率密度演化表述,实现基于物理机制的台风脉动风谱和平均风剖面的定量建模。对“杜苏芮”台风3个阶段以及良态风观测数据的对比表明:物理随机模型能有效捕捉不同风况下的脉动风速和平均风剖面的概率结构,且可以反映台风脉动风速随机过程的非高斯与非平稳性质。这一研究进展为风敏感结构的随机响应分析和可靠度评价提供了参考。 展开更多
关键词 台风“杜苏芮”脉动风速 概率结构 平均风剖面 物理随机模型 风场实测
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基于台风“海葵”实测的近地脉动风速功率谱及相关性研究 被引量:7
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作者 王旭 安毅 +1 位作者 黄鹏 周海根 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期125-130,238,共7页
基于上海浦东机场实测基地测风塔上10 m及30 m高度处台风"海葵"的现场实测数据,对台风"海葵"过境上海时的脉动风速功率谱和各向脉动风速分量之间的相关性进行了详细研究。研究表明:台风"海葵"脉动风速功... 基于上海浦东机场实测基地测风塔上10 m及30 m高度处台风"海葵"的现场实测数据,对台风"海葵"过境上海时的脉动风速功率谱和各向脉动风速分量之间的相关性进行了详细研究。研究表明:台风"海葵"脉动风速功率谱总体与Von Karman谱吻合良好,Von Karman谱能够较为准确的描述上海浦东地区的湍动能分布特性;风速谱值对平均风速的变化较敏感,高风速时段在惯性子区内具有更高的湍动能。实测互谱在低频和高频段均与Kaimal修正谱符合较好;互相关系数ρ_(uw)在各高度处随平均风速的变化基本保持稳定,而互相关系数ρ_(uv)和ρ_(vw)在各高度处随平均风速的变化离散性相对较大;随着观测高度的增加,互相关系数ρ_(uw)的负相关性逐渐减小。 展开更多
关键词 台风“海葵” 现场实测 风速 功率谱 相关性
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基于设计基准条件的台风边界层脉动风速谱建模方法研究 被引量:3
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作者 李利孝 肖仪清 +1 位作者 周超英 宋丽莉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期11-16,共6页
利用在博贺峙仔岛观测站实测的台风黑格比数据,在莫宁-奥布霍夫相似理论框架内提出了一种数据驱动的考虑设计基准条件的台风边界层脉动风速谱建模方法。首先基于均匀各向同性湍流能谱需满足的基本模型准则,将六参数脉动风速谱统一模型... 利用在博贺峙仔岛观测站实测的台风黑格比数据,在莫宁-奥布霍夫相似理论框架内提出了一种数据驱动的考虑设计基准条件的台风边界层脉动风速谱建模方法。首先基于均匀各向同性湍流能谱需满足的基本模型准则,将六参数脉动风速谱统一模型简化为四参数谱模型;之后基于高频区和低频区脉动风速谱特征建立了四个谱参数的理论表达式,并利用实测的台风黑格比数据将谱参数理论表达式进行参数化处理,进而提出基于设计基准条件的脉动风速谱建模方法;最后利用台风黑格比过程中任意选取的四个1 h时长样本对上述脉动风速谱建模方法进行了验证,表明其与实测样本的风速谱具有较好的一致性。 展开更多
关键词 台风 湍流 风速 设计基准条件 结构抗风设计
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九堡大桥桥址台风“海葵”近地风特性实测研究 被引量:6
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作者 陈斌 王旭 +1 位作者 孙得璋 谢旭 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期34-39,共6页
为给东南沿海地区桥梁结构抗台风设计提供依据,基于九堡大桥(钱江八桥)上安装的桥梁健康监测系统的风速风向监测子系统,对2012年台风"海葵"气候条件下风速风向数据进行了全程采集,根据实测数据对台风过程中的脉动参数(平均风... 为给东南沿海地区桥梁结构抗台风设计提供依据,基于九堡大桥(钱江八桥)上安装的桥梁健康监测系统的风速风向监测子系统,对2012年台风"海葵"气候条件下风速风向数据进行了全程采集,根据实测数据对台风过程中的脉动参数(平均风速与风向、湍流度、阵风因子、湍流积分尺度、脉动风速功率谱)进行统计分析。分析结果表明:基本时距为10min时,纵向及横向脉动风速湍流度随时间的变化趋势基本一致,随平均风速的增大而减小;各向阵风因子随平均风速的增大而减小,横向与纵向阵风因子均值的比值为0.30,风速较小时,阵风因子减小速率较快,而风速较大时,减小趋势不明显;各向的湍流积分尺度均随平均风速的增大而增大;实测脉动风速谱与Von Karman谱基本符合。 展开更多
关键词 台风“海葵” 现场实测 风速 风向 湍流度 阵风因子 湍流积分尺度 风速功率谱
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近地强台风特性分析方法对比研究 被引量:2
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作者 陈隽 吴敏 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期183-190,共8页
利用复杂地形1110组10min时距实测强台风记录,分别采用非平稳风速模型及平稳风速模型进行了脉动风特性参数分析,并与1h时距的计算结果进行了比较。着重讨论了非平稳风速模型是否适用于10min时距的强台风特性分析、如何选择合适的时变平... 利用复杂地形1110组10min时距实测强台风记录,分别采用非平稳风速模型及平稳风速模型进行了脉动风特性参数分析,并与1h时距的计算结果进行了比较。着重讨论了非平稳风速模型是否适用于10min时距的强台风特性分析、如何选择合适的时变平均风及基于1h时距和10min时距分析所得风特性的区别。结果表明,采用非平稳风速模型计算时,时变平均风的振动周期不应小于分析时距的一半,两种时距下非平稳风速模型得到的风速特性的变化特征基本一致。 展开更多
关键词 非平稳风速模型 平稳风速模型 风特性 台风
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强台风“尤特”近地风特性实测分析 被引量:8
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作者 龙水 李秋胜 王云杰 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期70-78,共9页
基于建立在台风登陆较为频繁海岸的近地观测点,对强台风"尤特"登陆过程的风场特性进行了现场实测,获得了其风速、风向及风压的时程数据。通过对观测点周边测风塔的实测数据进行分析,获悉了强台风"尤特"登陆过程10 ... 基于建立在台风登陆较为频繁海岸的近地观测点,对强台风"尤特"登陆过程的风场特性进行了现场实测,获得了其风速、风向及风压的时程数据。通过对观测点周边测风塔的实测数据进行分析,获悉了强台风"尤特"登陆过程10 m高度处的最大瞬时风速为37.05 m/s,10 min时距下最大平均风速为26.31 m/s,并进一步得到了10 min时距下的平均风速与平均风向。分析了脉动风的湍流特性,结合经验公式探讨了阵风因子与湍流强度之间的相关性,并对二者进行了相关性拟合。研究了顺风向脉动风速功率谱,与各经验谱进行比较后得知,Karman谱与实测谱最为吻合。 展开更多
关键词 台风 风场特性 相关性拟合 风速
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