1）平均风速、风向及风攻角

猫道上跨中处典型大风天3个方向上（U1为南北方向，U2为东西方向，U3为竖向）的风速时程和温度时程如图6.19所示。可知，桥位处从凌晨一直到12：00风速均较小，12：00以后风速开始逐渐增大，风速在8.0 m/s附近波动，大风一直持续到18：00左右。

图6.19　猫道上跨中处脉动风原始数据（2015-07-14）

猫道上跨中处的平均风速、风向及风攻角的分布规律如图6.20所示。由图6.20（a）可知，桥位跨中处的风向仍以西南风为主导，其他方向上出现大风的概率相对较小。图6.20（b）为风速与风攻角的联合分布。可知，跨中处随着风速的增加风攻角的分布范围也明显减小，风速越低时风攻角的散布范围也越广，但绝大部分风攻角均在-10°~10°，其分布范围较桥塔上有所减小。图6.20（c）为风攻角与风向的联合分布。可知，无论是南风还是北风来流，跨中处的风攻角和风向没有明显的相关性，表明高空处的风攻角受到风向的影响明显减弱。图6.20（d）为风攻角的概率分布。可知，跨中处风攻角的概率统计均值为-1.4°，标准差为3.9，与桥塔上相比，风攻角均值由正转负值，这是因跨中处受峡谷两侧近地表的影响明显减弱，其主要受来流风向上山体的遮挡影响。

图6.20　猫道上跨中处风速、风向及风攻角

2）紊流强度

对猫道上跨中处平均风速大于3.4 m/s的7 899条有效风速时程数据进行分析。如图6.21所示为顺风向紊流度、横风向紊流度和竖向紊流度随风速的变化情况。当风速较低时，3个方向上的紊流度均较大，随着风速的增加紊流度明显减小。与桥塔上的紊流度相比，跨中处的紊流度明显要小，这是因跨中处受到地面和两侧山体的影响相对较小；当风速为3.4 m/s时，主风向上的紊流度为13.7%，横风向上的紊流度为13.8%，竖向紊流度为11.4%，3个方向紊流度比值为1.00∶1.01∶0.83；当风速为10.0 m/s时，3个方向上的紊流度分别为9.0%，8.6%，8.5%，它们的比值为1.00∶0.96∶0.89。可知，3个方向上紊流度的比值随着风速的增加变化不明显，顺风向和横风向紊流度趋于一致，竖向紊流度略小于水平向的紊流度。横风向紊流度和竖向紊流度均较规范推荐的比值1.00∶0.88∶0.50要大，总体上表现为3个方向上的紊流度趋于一致。

图6.21　紊流度

3）紊流积分尺度

如图6.22所示为猫道上跨中处顺风向、横风向和竖向紊流积分尺度随风速变化的分布情况。当风速较低时，3个方向上的紊流度积分尺度离散度均较大，但3个方向上的紊流积分尺度离散度随着风速的增加而减小，表明紊流积分尺度与风速存在着明显的相关性。

图6.22　紊流积分尺度与风速

不考虑风速的影响，对猫道上跨中处的紊流积分尺度进行统计。统计的概率分布如图6.23所示。可知，顺风向紊流积分尺度均值为284.6 m，标准差为198.1；横风向紊流积分尺度均值为223.6 m，标准差为130.5；竖向紊流积分尺度均值为240.3 m，标准差为150.6。紊流积分尺度均值均比规范推荐值要大，同时其标准差也相对较大。3个方向上的比值为1∶0.79∶0.84，表明在观测点处3个方向上漩涡的尺度是基本相当的，这一变化规律与桥塔上的观测结果基本一致。与桥塔上（低空）的观测结果对比可知，由于跨中处的观测点离地高达到了295.0 m，离两岸山体的距离也均大于600 m，观测点处受到地表山体的影响有所减弱。因此，紊流积分尺度也有所变大。

图6.23　猫道上跨中处紊流积分尺度概率分布(www.daowen.com)

4）功率谱

猫道上跨中处典型大风天功率谱（2015年7月6日）如图6.24所示。该段风速时程在水平方向上的功率谱与Simiu谱有所不同，特别是u分量功率谱的低频部分要明显高于Simiu谱，竖向功率谱高频部分明显低于Panofsky谱。

首先对所有顺风向、横风向和竖向的实测功率谱分别采用式（6.18），式（6.19）和式（6.20）进行独立拟合，然后对Au，Bu，Av，Bv，Aw，Bw 6个拟合参数的概率分布进行统计。其统计结果如图6.25所示。可知，顺风向和横风向的A值在12.0左右，B值在20左右，规范中推荐的A值为33.33，B值为50。竖向的A均值为3.1，B均值为4.1，规范中推荐的A值为4.0，B值为4.0。采用拟合均值作为取定值，可得桥址区高空处3个方向的拟合功率谱如下：

顺风向

横风向

图6.24　典型大风天功率谱（2015-07-06）

图6.25　拟合参数概率分布

竖向

猫道上高空处拟合功率谱与Simiu谱、Panofsky谱的对比如图6.26所示。可知，水平方向低频部分较Simiu谱低，而高频部分比Simiu谱大。竖向功率谱所有频率上均比Panofsky谱小。

图6.26　功率谱对比