上海地区近地台风实测分析
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ｆｒｏ —ｉｄｓｅｄｒｇ （ ｏ ｗ ｗｎ － ｅ ｉ Ｕ＜１ ｍ ｓ ， ｈ ｂｅｖｄ ｖｌｅ ｏ ｎ ｉ ｄｎ ｌ ｓ ｆｃ ｒｆ ｉｅｅｔ ｓ ａｅａｉｇｔ ｅ ｌ ｐ ｅ ｍｅ ２ ／ ） ｔｅｏ ｓｒｅ ａ ｓ ｆ ｏ ｇ ｕ ｉａ ｇ ｔ ａｔ ｒｄｆ ｒｎ ｔ ｖ ｒ ｎ ｉ ｕ ｌ ｔ ｏｏ ｕ ｆ ｕ ｇ ｇ ｍ
２０ ９ ） ００ ２
捅 要 ：基 于 １ ２ ３ ０ｍ、０ｍ、０Ｉ ４ 高度处台风“ ｎ和 ０Ｉ ｎ 梅花” 响下 的上海浦东地区近地风实测数据 ， 影 对平均风速 与 风 向、 阵风因子 随阵 风持续时距的变化 、 脉动风速分量 的概率分布及其之间相关性进行 了分析 。研 究结果表 明 ：Ｏ ｌｍ高度 处 ，２ ／ １ｍ ｓ以上时段纵向阵风 因子 随 阵风持 续时距 变化 的 曲线与 Ｄ ｒ ｕｓ ｔ曲线 较 为符合 ， １ｍ ｓ以下 时段 实 测 曲线 与 而 ２／ Ｋ ａｅ— ａ ｈ ｌ曲线基本符合 ； ｒ ｒＭ ｒ ａ ｙ ｓ ｌ 当阵风持续时距小于某一临界值时 ，０Ｉ 高度处 横 向和竖向阵风 因子较 ２ １ ｎ ０ ｉ ４ 处 ｎ和 ０ｉ ｎ
花” 数据 记 录时段 为 ２ １ ０ １年 ８月 ６ Ｅ ２时 ８分— ２ １ ｌ ０１
过 程 中平 均 风速 与 风 向 、 风 因子 随 阵风 持 续 时 距 的 阵 变 化 、 动 风速 分量 的概 率分 布及 其 之 间相 关 性 进 行 脉 了研 究 ， 成果 可 以 为今 后 结构 抗 强 风设 计 提供 参 考 。
第 一作者 王 旭 男， 博士生 ，９２年生 １８
通讯作者 黄
鹏 男， 博士 ， 副研究员 ， ７ １ ４年生 ９
本 文 基 于 台 风 “ 花 ” 用 下 上 海 浦 东 近 海 岸 边 梅 作
第２ Ｏ期
王
旭等 ：上海地区近地台风实测分 析
８ ５
ຫໍສະໝຸດ Baidu
１ ２ ３ 及 ４ 高 度 处 的 实测 数 据 ， 台 风 ０ｍ，０ ｍ，０ｍ ０ｍ 对
ｆ ｃｏ ｓｗｉ ｇ ｓ ｖ ｒ ｇｎ ｔ ａ ｔ ｒ ｔ ｕ ｔ ａ ｅ ａ ｉ ｇ ｉ ｈ ｍｅ，ｐ ｏ ｂ ｌ ｙ ｄ ｓｒｂ ｔ ｎ ｏ ｕ ｔ ａｉ ｇ ｗｉ ｄ ｓ ｅ ｄ， ａ ｔ — ｏ ｒ ｌｔｏ ｕ ｖ ｓ ｎ ｃｏ ｓ ｒ ｂａ ｉｉ ｉｔ ｕ ｉ ｆｆ ｃ ｕ ｔｎ ｎ ｐ ｅ ｔ ｉ ｏ ｌ ｕ ｏ ｃ ｒｅａ ｉｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｄ ｒ ｓ — ｃ ｒｅａ ｉｎ ｃ ｅ ｃｅ ｔ ｅｗｅ ｎ ｗｉｄ ｓ ｅ ｄ ｆｕ ｔ ａｉｎ ｃ ｍｐ ｎ ｎｔ ｒ ｉｃ ｓ ｄ Ｏ１ｔ ｅ ｂ ｓｓｏ ｎ ｉ ａ ｕ ｅ ｔ ｏ ｒ ｌｔｏ ｏ ｆ ｉ ｎ ｓｂ ｔ ｅ ｎ ｐ ｅ ｃ ｕ ｔｏ ｏ ｏ ｅ ｓｗｅ ｅ ｄ ｓ ｕｓｅ Ｉ ｈ ａ ｉ ｆｌ ｇ ｔｍｅ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｄａａ ｉ ｌ ｏ
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南沿海村镇 多以低矮建筑为主， 而且 又是台风高发 的 地 区 ， 年 由于 台风袭 击 造 成 巨大 的 人 员 伤 亡 及 财 产 每
损失 。发 达 国家 开 展 风 特性 实测 研 究 起 步较 早 ， 累 积
了大量数 据 资料 ， 且 针 对 极 端 风 气 候 制 定 了 相 应 的 并
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调查 表 明 ， 全球 每年 风灾 损 失超 过 百亿 美 元 ， 中 其
绝 大部分 损失 是 由于低矮 房 屋 损毁 造成 的 。我 国东
规范 及标 准 ， 以指 导结 构设 计 ＿ 。虽 然 近 些 年 我 国 用 ２ Ｊ
在 风特性 研 究 领 域 取 得 了一 些 研 究 成 果 ＩＪ 但 在 台 ４， 风作 用下东 南沿 海地 区近 地强 风特 性 的研 究 仍相 对 缺 乏 Ｊ 。我 国规 范 中 已有 的 有 关 结 构 抗 风 方 面 的 规 定 也 主要 是根 据 良态风 的研 究成 果 而得 到 ， 由于 常 态
风 与 台风 的产 生 机 理及 湍 流 特 性 的差 异 ， 因此 相 关 规
范 不 能直 接用 于 台 风 影 响地 区 的结 构 抗 风 设 计 。为 此 ， 课题 组 在 上 海浦 东 近海 岸 边 建 造 了一 座 足 尺 低 本 矮建 筑 及一 座 ４ ０ ｍ测 风 塔 ， 于 对 该 地 区 强 风 作 用 用 下 近地 风 场 特 性 以 及 低 矮 结 构 屋 盖 风 压 特 性 进 行
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速采集仪相关参数及布置等相关信息 已在文献 ［ ］ ８中 详细 给 出 ， 文 不 在 累述 。文 中主 要 选 用 １ ３２ 本 ０ １、０ ｍ １
研 究 。
基金项 目：国家 自然科学基金重大研究计划重 点项 目（０ １００） 国家 ９ ７ ５４ ；
自然 科 学 基 金 面 上 项 目（ １７ ３ ２ ５ １８ ５ ）
收稿 日 ：２ １ ０ — １ 修改稿收到 日 ： １ ０ — ２ 期 ０ ２— ３ ２ 期 ２ ２— ５ ２ ０
（ ｔ ｅＫ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｉ ｓ ｒ ｅｕｔ ｎｉ ｉｉＥ ｇｎｅｉ ， ｏｇ ｎｖｒ ｔ， ｈｎｈｉ ００ ２ ｈｎ ） Ｓ ｔ ｅ ａｏａ ｒ ｆ ｓ ｔ ｄ ｃ ｏ Ｃｖ ｎｉｅｒ ｇ Ｔｎｊ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｓ ａｇａ ２０ ９ ，Ｃ ｉａ ａ ｏ Ｄ ａｅＲ ｉ ｎ ｌ ｎ ｉ ｅｉ
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年 ８月 ７ Ｅ １ ｔ ９时 ４ ０分 ， 路 径 及 实 测 地 点 如 图 １ 其
所示。
１ ２ 试 验仪器 及 设备 ．
１ 实测 概 况
１ １ 台风“ 花” 绍 ． 梅 介 ２ １ 年 ７月 ２ 日 １ ０１ ８ ４时 第 ９号 热 带 风 暴 “ 花 ” 梅
测 风塔 全 高 ４ 位 于北 纬 ：１１ ６ ３”东 经 ： ０ｍ， ３ 。 １４ ．６； １１４ ．９ 的上 海 浦 东 国 际机 场 临 海泵 站 附 近 。风 ２ 。７８２ ”
关键词 ：台风“ 梅花 ” 现场实测 ； ； 阵风因子 ； 高斯分布 ； 相关性
中图分类号 ：Ｔ ３７ ２ Ｔ ３２ １ Ｕ １．；Ｕ １． 文献标识码 ：Ａ
Ｆｉｌ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｆｔ ｐ ｏ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ａ ｒ ｕｎ ｎ Ｓ ｎ ｈ ｉｄ ｓｒ ｃ ｅ ｄ ｍ ａ ｕ ｅ ｎｔｏ ｙ ｈｏ ｎ ｈａ ａ ｔ ｒ ｓｉｓ ｎｅ ｒ ｇ ｏ ｄ ｉ ｈａ ｇ ａ ｉｔ ｉ ｔ ＷＡＮＧ Ｘｕ，ＨＵ ＡＮＧ ｎ Ｐｅ ｇ，ＧＵ ｉｇ Ｍ ｎ
的结果 明显偏大 ， 而大于此 临界值后 ， 三者较为接近 ， 横向和竖向对 应的临界值分别约 为 １０Ｓ ｔ ； 同时段及 高度处 ０ 和 ＯＳ不
各 向脉动风速分量均服从 高斯分 布 ； 纵向与横向脉动风速 自相关 系数 的衰减 速率随实测高 度的增大而减小 ， 通过拟合 并
给 出了相应的经验表达式 ； 脉动风速分量之间互相关系数 随平 均风速 的变化趋势不 明显 。
振
动
与
冲
击
Ｖｏ． Ｎｏ ２ ０１ １３ｌ ０ ２ ２
．
第 ３ 卷第 ２ ｌ ０期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＢＲＡＴ ０Ｎ ＯＦ ＶＩ １ ＡＮＤ ＨＯＣ Ｓ Ｋ
上 海 地 区 近 地 台 风 实 测 分 析
王 旭 ，黄 鹏 ，顾 明
，
（ 同济大学 土木工程防灾 国家重点实验室 海 上
ｆｒｏ —ｉｄｓｅｄｒｇ （ ｏ ｗ ｗｎ － ｅ ｉ Ｕ＜１ ｍ ｓ ， ｈ ｂｅｖｄ ｖｌｅ ｏ ｎ ｉ ｄｎ ｌ ｓ ｆｃ ｒｆ ｉｅｅｔ ｓ ａｅａｉｇｔ ｅ ｌ ｐ ｅ ｍｅ ２ ／ ） ｔｅｏ ｓｒｅ ａ ｓ ｆ ｏ ｇ ｕ ｉａ ｇ ｔ ａｔ ｒｄｆ ｒｎ ｔ ｖ ｒ ｎ ｉ ｕ ｌ ｔ ｏｏ ｕ ｆ ｕ ｇ ｇ ｍ
２０ ９ ） ００ ２
捅 要 ：基 于 １ ２ ３ ０ｍ、０ｍ、０Ｉ ４ 高度处台风“ ｎ和 ０Ｉ ｎ 梅花” 响下 的上海浦东地区近地风实测数据 ， 影 对平均风速 与 风 向、 阵风因子 随阵 风持续时距的变化 、 脉动风速分量 的概率分布及其之间相关性进行 了分析 。研 究结果表 明 ：Ｏ ｌｍ高度 处 ，２ ／ １ｍ ｓ以上时段纵向阵风 因子 随 阵风持 续时距 变化 的 曲线与 Ｄ ｒ ｕｓ ｔ曲线 较 为符合 ， １ｍ ｓ以下 时段 实 测 曲线 与 而 ２／ Ｋ ａｅ— ａ ｈ ｌ曲线基本符合 ； ｒ ｒＭ ｒ ａ ｙ ｓ ｌ 当阵风持续时距小于某一临界值时 ，０Ｉ 高度处 横 向和竖向阵风 因子较 ２ １ ｎ ０ ｉ ４ 处 ｎ和 ０ｉ ｎ
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过 程 中平 均 风速 与 风 向 、 风 因子 随 阵风 持 续 时 距 的 阵 变 化 、 动 风速 分量 的概 率分 布及 其 之 间相 关 性 进 行 脉 了研 究 ， 成果 可 以 为今 后 结构 抗 强 风设 计 提供 参 考 。
第 一作者 王 旭 男， 博士生 ，９２年生 １８
通讯作者 黄
鹏 男， 博士 ， 副研究员 ， ７ １ ４年生 ９
本 文 基 于 台 风 “ 花 ” 用 下 上 海 浦 东 近 海 岸 边 梅 作
第２ Ｏ期
王
旭等 ：上海地区近地台风实测分 析
８ ５
ຫໍສະໝຸດ Baidu
１ ２ ３ 及 ４ 高 度 处 的 实测 数 据 ， 台 风 ０ｍ，０ ｍ，０ｍ ０ｍ 对
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风 与 台风 的产 生 机 理及 湍 流 特 性 的差 异 ， 因此 相 关 规
范 不 能直 接用 于 台 风 影 响地 区 的结 构 抗 风 设 计 。为 此 ， 课题 组 在 上 海浦 东 近海 岸 边 建 造 了一 座 足 尺 低 本 矮建 筑 及一 座 ４ ０ ｍ测 风 塔 ， 于 对 该 地 区 强 风 作 用 用 下 近地 风 场 特 性 以 及 低 矮 结 构 屋 盖 风 压 特 性 进 行
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研 究 。
基金项 目：国家 自然科学基金重大研究计划重 点项 目（０ １００） 国家 ９ ７ ５４ ；
自然 科 学 基 金 面 上 项 目（ １７ ３ ２ ５ １８ ５ ）
收稿 日 ：２ １ ０ — １ 修改稿收到 日 ： １ ０ — ２ 期 ０ ２— ３ ２ 期 ２ ２— ５ ２ ０
（ ｔ ｅＫ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｉ ｓ ｒ ｅｕｔ ｎｉ ｉｉＥ ｇｎｅｉ ， ｏｇ ｎｖｒ ｔ， ｈｎｈｉ ００ ２ ｈｎ ） Ｓ ｔ ｅ ａｏａ ｒ ｆ ｓ ｔ ｄ ｃ ｏ Ｃｖ ｎｉｅｒ ｇ Ｔｎｊ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｓ ａｇａ ２０ ９ ，Ｃ ｉａ ａ ｏ Ｄ ａｅＲ ｉ ｎ ｌ ｎ ｉ ｅｉ
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年 ８月 ７ Ｅ １ ｔ ９时 ４ ０分 ， 路 径 及 实 测 地 点 如 图 １ 其
所示。
１ ２ 试 验仪器 及 设备 ．
１ 实测 概 况
１ １ 台风“ 花” 绍 ． 梅 介 ２ １ 年 ７月 ２ 日 １ ０１ ８ ４时 第 ９号 热 带 风 暴 “ 花 ” 梅
测 风塔 全 高 ４ 位 于北 纬 ：１１ ６ ３”东 经 ： ０ｍ， ３ 。 １４ ．６； １１４ ．９ 的上 海 浦 东 国 际机 场 临 海泵 站 附 近 。风 ２ 。７８２ ”
关键词 ：台风“ 梅花 ” 现场实测 ； ； 阵风因子 ； 高斯分布 ； 相关性
中图分类号 ：Ｔ ３７ ２ Ｔ ３２ １ Ｕ １．；Ｕ １． 文献标识码 ：Ａ
Ｆｉｌ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｆｔ ｐ ｏ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ａ ｒ ｕｎ ｎ Ｓ ｎ ｈ ｉｄ ｓｒ ｃ ｅ ｄ ｍ ａ ｕ ｅ ｎｔｏ ｙ ｈｏ ｎ ｈａ ａ ｔ ｒ ｓｉｓ ｎｅ ｒ ｇ ｏ ｄ ｉ ｈａ ｇ ａ ｉｔ ｉ ｔ ＷＡＮＧ Ｘｕ，ＨＵ ＡＮＧ ｎ Ｐｅ ｇ，ＧＵ ｉｇ Ｍ ｎ
的结果 明显偏大 ， 而大于此 临界值后 ， 三者较为接近 ， 横向和竖向对 应的临界值分别约 为 １０Ｓ ｔ ； 同时段及 高度处 ０ 和 ＯＳ不
各 向脉动风速分量均服从 高斯分 布 ； 纵向与横向脉动风速 自相关 系数 的衰减 速率随实测高 度的增大而减小 ， 通过拟合 并
给 出了相应的经验表达式 ； 脉动风速分量之间互相关系数 随平 均风速 的变化趋势不 明显 。
振
动
与
冲
击
Ｖｏ． Ｎｏ ２ ０１ １３ｌ ０ ２ ２
．
第 ３ 卷第 ２ ｌ ０期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＢＲＡＴ ０Ｎ ＯＦ ＶＩ １ ＡＮＤ ＨＯＣ Ｓ Ｋ
上 海 地 区 近 地 台 风 实 测 分 析
王 旭 ，黄 鹏 ，顾 明
，
（ 同济大学 土木工程防灾 国家重点实验室 海 上