典型工程场地台风剖面及台风作用下结构气动阻尼研究

摘要

台风是影响我国沿海地区大跨度、高耸结构安全的关键荷载，台风风剖面与常规良态风风剖面存在显著差异，准确评估台风设计风剖面对于指导沿海结构的抗风设计具有至关重要的意义。基于此，选取了国内外8种主要的规范和标准设计开阔地貌的风剖面，并将其与实测台风风剖面进行对比，发现现行规范在描述台风风剖面时，难以充分反映其随高度和空间位置的变化特征。针对这一不足，提出了三种台风设计风剖面的方法，分别是：1.基于规范建议设计风剖面；2.设计不同高度相同重现期的组合风剖面；3.设计基于特定高度及重现期的真实风剖面，其中方法 2和方法 3考虑了台风剖面随高度的变化特征。研究结果表明，方法 2和3所得的风剖面均大于规范风剖面，方法 2获得的风剖面与方法 3的平均风剖面较为接近，但方法 2获得的风剖面在真实台风中可能并不存在，且方法3有接近一半的真实风剖面高于方法 2的结果。进一步分析表明，现行规范中推荐的风剖面可能低估了台风实际风剖面的强度。同时，仅基于不同高度处100年重现期的风剖面也无法全面地反映台风的真实风剖面特性。因此，在考虑风对建筑物的静力响应时，建议采用方法 3所得的风剖面作为台风设计风剖面，以确保结构的安全性和可靠性。

关键词

台风剖面 / 设计风剖面 / Monte Carlo随机模拟 / 结构气动阻尼