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非平穩非高斯濕下擊暴流風雨荷載的模擬

作者:李錦華; 余維光; 李春祥; 管海平 華東交通大學土木建筑學院; 南昌330013; 上海大學土木工程系; 上海200444

摘要:為模擬濕下擊暴流風雨荷載,使用時變平均風速和調制的kaimal譜數值模擬具有非平穩非高斯特征的下擊暴流脈動風速。從模擬結果可以看出,模擬的脈動風速相關函數明顯具有時變的特征,而且瞬時相關函數均與目標函數吻合,因此模擬的脈動風速具有非平穩的目標特性;與此同時,在任意時刻,目標函數也與模擬的脈動風速概率密度函數吻合,表明模擬的脈動風速也具有非高斯的目標特性。因此,所采用的非平穩非高斯過程模擬方法有效可行。針對雨滴沖擊荷載,首先對單個雨滴運動分析,推導出單個雨滴的沖擊力,進而運用單位體積雨滴譜將單個雨滴沖擊擴展到大量雨滴的沖擊狀態。結果表明,風速對雨滴沖擊荷載的影響大,雨荷載變化趨勢基本與風速一致,說明濕下擊暴流的雨滴沖擊作用主要由風速拖拽所致;此外,通過改變降雨強度發現,隨著降雨強度增大,雨滴沖擊力的變化趨勢幾乎不變,但峰值增大。

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