重力相似體系下風(fēng)速比尺確定方法的試驗(yàn)研究.pdf

1、基于風(fēng)洞模型試驗(yàn)，獲得模型結(jié)構(gòu)物的風(fēng)速與風(fēng)壓力分布和總力的對(duì)應(yīng)關(guān)系;基于理論（《港口工程荷載規(guī)范》與《海上固定平臺(tái)入級(jí)與建造規(guī)范》相同）計(jì)算得到原型風(fēng)速與風(fēng)壓分布和總力的對(duì)應(yīng)關(guān)系;從而可依據(jù)相似基本準(zhǔn)則，得到準(zhǔn)確的風(fēng)速比尺。該方法可以推廣到重力相似體系下任意形狀結(jié)構(gòu)物的風(fēng)速比尺確定中。
　　采用上述方法，對(duì)圓柱體、方柱體進(jìn)行了不同風(fēng)速的系列試驗(yàn)，給出了重力相似體系下的圓柱體、方柱體風(fēng)速比尺的修正系數(shù)。討論了幾何比尺、風(fēng)場(chǎng)紊流度、模

2、型尺度、迎風(fēng)角度、三維效應(yīng)對(duì)風(fēng)速比尺的影響。結(jié)果表明:
　　重力相似準(zhǔn)則體系下考慮風(fēng)作用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行風(fēng)速比尺修正。風(fēng)速比尺修正系數(shù)k受結(jié)構(gòu)物形狀、流場(chǎng)紊流度、幾何比尺耦合影響。
　　圓柱和方柱可以不考慮風(fēng)速比尺修正的條件為模型幾何比尺λL≤30、原型風(fēng)速≥50m/s（圓柱）或40m/s（方柱）。除此以外應(yīng)進(jìn)行風(fēng)速比尺修正。文章給出了不同結(jié)構(gòu)物形狀、流場(chǎng)紊流度、幾何比尺條件下修正系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果，可供參考。
　　試驗(yàn)范圍內(nèi)，

3、有限長(zhǎng)圓柱體三維效應(yīng)對(duì)修正系數(shù)k影響約10～15％;有限方柱體三維效應(yīng)對(duì)修正系數(shù)k影響≤4％。方柱迎風(fēng)角變化對(duì)修正系數(shù)k的影響與風(fēng)速有關(guān)，原型風(fēng)速≥30m/s時(shí)可不考慮風(fēng)速的影響。迎風(fēng)角在0°～45°范圍變化時(shí)，10°修正系數(shù)最大、45°修正系數(shù)最小。
　　試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果顯示，在流場(chǎng)紊流強(qiáng)度ε=7％～26％的試驗(yàn)范圍內(nèi)，ε對(duì)風(fēng)速修正系數(shù)的影響呈波動(dòng)性變化，風(fēng)速修正系數(shù)在ε=7％～13％區(qū)間的穩(wěn)定性不及ε=13％～26％區(qū)間的穩(wěn)定性。