分别设置来流风速为0.0,1.0,2.0,5.0,10.0,50.0 m/s的计算工况,分析了不同风速下桥位处考虑热力效应后的风速变化规律,对应表4.1中的工况6—工况11。
不同来流风速时沿大桥主梁纵向的风速变化如图4.26所示。由图4.26(a)可知,主梁高度处的风速在不考虑热力效应时,因山体的遮挡效应,当来流风速较小(来流风速小于2.0 m/s)时桥面高度处的风速均趋于0.0 m/s,当来流风速增加到5.0 m/s时桥面高度处的风速沿桥轴线分布开始明显不均匀,山体遮挡较少的西侧主梁上风速较大,遮挡较多的东侧主梁上风速较小。由图4.26(b)可知,主梁高度处的风速在考虑热力效应后,即使来流风速较小时(来流风速小于2.0 m/s)主梁高度处的风速也为4.0 m/s以上,表明热力效应的作用导致桥位处的风速有明显增加。对比图4.26(a)和(b)可知,来流风速小于5.0 m/s时是否考虑热力效应对桥面高度处的风速影响明显,表明在低来流风速时热力效应起到了主导作用。但当来流风速大于5.0 m/s后,对遮挡较少的西侧主梁上是否考虑热力效应对桥面高度处的风速影响并不明显。这也表明,在高风速时热力效应的影响开始迅速减弱,动力效应开始起到主导作用。
图4.26 不同来流风速时主梁高度处风速
不同来流风速下跨中处的风剖面如图4.27所示。由图4.27(a)可知,不考虑热力效应且来流风速小于2.0 m/s时,主梁上的风速均较小,3个方向上的风速随着来流风速的增加而略有增加。由图4.27(b)可知,考虑热力效应后,即使来流风速较小时,跨中处仍然有较大的风速。对比图4.27(a)和(b)可知,是否考虑热力效应对低来流风速下的风剖面影响明显,当风速增大后高空受热力的影响明显已减弱,但离地较近区域仍然受到热力效应的影响。同时,也进一步表明,当来流风速较低时桥位处受热力影响更明显,风速较高时动力效应占据主导位置,此时桥位处的风速主要是受到地形和来流风速的共同影响。(www.daowen.com)
沿河谷的风速变化如图4.28所示。由图4.28(a)可知,当不考虑热力效应且来流风速小于5.0 m/s时,河谷内的风速也较小,此时河谷内的风速和来流风速基本呈线性相关。由图4.28(b)可知,来流风速小于5.0 m/s的4个工况中河谷内的风速与来流风速大小相关性不大,这表明此时热力效应发挥主导作用。但当来流风速大于5.0 m/s时,其计算结果与是否考虑热力效应相关性不明显,这表明在大风速来流情况下局部地形的影响更明显,此时来流风速和局部地形决定了桥址区风场的分布情况。
图4.27 不同来流风速时风剖面随时间变化
图4.28 不同来流风速时沿河谷风速变化
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