雷暴冲击风作用下地面风压分布特征

汤 卓 吕令毅

(东南大学土木工程学院，南京 210096)

(东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室，南京 210096)

雷暴冲击风是雷暴天气中强烈的下沉气流猛烈冲击地面形成的辐散大风［1］，产生严重的低空风切变，造成树木刮倒、建筑物破坏、飞机坠毁等事故［2］.

雷暴冲击风具有与常规大气边界层风完全不同的风场特征.国外学者采用风场实测、理论研究、实验室物理模拟和数值模拟等方法对雷暴冲击风进行了大量研究［3-11］.雷暴冲击风产生的时间随机性和地域随机性使得对冲击风的风场实测存在实际操作上的困难.国内学者主要采用实验室物理模拟和数值模拟对雷暴冲击风进行研究.文献［12］利用主动控制风洞模拟了雷暴冲击风气流剖面和阶跃流时程，通过模型试验观测高层结构模型在突变气流作用下结构空气动力学参数的变化特征;文献［13］在FLUENT平台上，采用非定常雷诺平均(URANS)方法研究雷暴冲击风的基本特征;文献［14］利用雷诺平均方法(RANS)研究雷暴冲击风风场特性，通过改变雷暴冲击风描述参数，研究雷暴冲击风水平风速及竖向风速的分布特性变化情况.随着计算机技术的发展，CFD模拟成为一种具有广泛发展前景的方法［15］.本文采用大涡模拟(LES)方法对雷暴冲击风场进行了数值模拟，获得了雷暴冲击风从初始喷射到流场稳定的发展过程.所得风速剖面与理论结果吻合良好，验证了方法的可靠性.分析得到了雷暴冲击风作用下……