下击暴流作用下定日镜表面风压数值模拟研究

吉柏锋， 赵进新， 魏祎博， 牛刚刚， 罗志杨

（1.武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室， 湖北 武汉 430070； 2.武汉理工大学 土木工程与建筑学院， 湖北 武汉 430070； 3.中南建筑设计院股份有限公司， 湖北 武汉 430071）

0 引言

由于气候条件的影响， 太阳能的分布具有明显的地域性。青藏高原地区太阳能资源丰富，年辐射量约在6 500 MJ/m2以上[1]。然而，由于青藏高原地区地势高、太阳辐射强度高、对流强烈，因此，该地区出现雷暴的概率较高， 雷暴天数比我国同纬度平原地区高出2 倍以上， 是北半球同纬度地带雷暴天数最多的地区[2]。 雷暴成熟后，会产生强下沉气流并冲击地面， 从而产生近地面下击暴流强风、暴雨等强灾害现象[3]。 雷暴下击暴流条件下的平均风速大于17.9 m/s， 瞬时风速高达75 m/s，堪比台风。 由于雷暴发生的时间、地点具有随机性，难以预防，因此，对于整个雷暴高发地区的工程结构，应采取一定措施，以减少雷暴带来的影响[3]。

由于塔式太阳能热发电技术具有发电成本低、发电效率高的优点，因此，越来越受到学者们的高度重视[4]。 定日镜是塔式太阳能光热发电站的重要组成部分， 在塔式太阳能光热发电站投资建设的过程中，定日镜场的投资比例最高，通常超过总投资额的50%[5]。 目前，在我国设计定日镜结构所依据的《塔式太阳能光热发电站设计标准》和《建筑结构荷载规范》中没有关于下击暴流强风这种特殊致灾荷载的设计依据[6]，[7]。 因此，开展定日镜结构的抗下击暴流强风性能研究具有重要意义。……