摘要
为确定高原深切峡谷的风场特征,在西南部山区某大跨桥梁桥位开展现场实测,由于峡谷瞬时风速变化剧烈,常数平均风速难以准确描述,为解决峡谷风场非平稳突出的问题,采用离散小波变换方法提取时变平均风速,建立非平稳风速模型分析湍流风特性,包括湍流强度、积分尺度、功率谱密度等,并与传统平稳模型展开对比研究。研究结果表明:平均风速符合对数正态分布;随着风速增加,脉动风速的平稳性提高,且非平稳模型高于平稳模型;平稳模型高估了风的湍流特性,湍流强度和积分尺度均高于非平稳模型;非平稳模型可以显著缩小非平稳样本与平稳样本间湍流特性的差异,也可以缩小顺风向、横风向以及竖向分量间的差异;非平稳模型功率谱在低频显著偏离,在高频段适用Von Karman谱,整体高于平稳模型功率谱。因此,非平稳模型能够降低峡谷风场的非平稳性,且其湍流参数分布稳定、能够减弱风速脉动的各向异性,具有较好的适用性。
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单位中铁大桥勘测设计院集团有限公司; 土木工程学院; 中南大学