关键词：土木工程结构；风场实测；研究进展
前言：风场实测工作的开展主要是为了能够充分了解风载荷的作用机理，并且能够作为破坏机理最为直观的材料，有助于对相关理论模型和试验方法确立提供更为真实有效的数据。社会的快速发展使得人们在新技术上有了更高的需求，这在一定程度上能够大大提高风场实测本身的准确性和所具有的效率。但是，从当前情况来看，国内外在此方面的研究由于受到种种因素的限制，导致很多方面的研究内容相对较差。下面笔者就针对风场实测具体的研究情况进行详细阐述。
一、风场实测所具有的重要意义
风灾是自然灾害中一种常见的类型，根据相关媒体报道每年由于受到风灾影响将会出现大量的人员死亡和财产损失，为了能够避免风灾所带来的损失，需要加强土木工程结构设计等方面的工作，以此来提高建筑物自身的抗风灾能力。风洞试验是土木工程抗风进行研究的重要手段和途径，在研究抗风理论上具有积极意义。通过进行风场实测，能够获得很多重要的相关数据信息，为风洞试验提供所需要的对比数据，以便不断完善风洞试验技术，促使其能够获得更加良好的发展。根据现场实测，人们已经了解到了近地风本身所具有的特性，这在一定程度上促进了此方面理论的研究。但是，因为对强风分布特性进行实测所产生的费用非常高，难度较高，导致人们在此方面的研究相对较少。所以，通过对土木工程进行实测有利于结构抗风设计的进行，从而提高土木工程抗风性能。
二、土木工程结构风场实测实际研究情况
（一）高耸结构与高低层建筑研究
针对高耸结构与高层建筑来说，在顺风向的机理与荷载的研究上已经变得较为明确，并且构建出了抗风理论体系的雏形。由于风横向漩涡脱漏等产生横向振动将会随着建筑物本身所具有的阻力、柔性和高度等方面的减少而逐渐变大，建筑结构也会由于受到漩涡脱落所产生的影响而受到周期性激力。如果空气流动和建筑物两者所形成频率接近于横向振动频率，那么将会产生锁定现象，从而造成土木工程结构发生共振[1]。目前，在计算横向风振响应时还没有一个完全与之相符的计算公式，所以要想计算得出或是了解风振响应和风场特性时，应当根据相关经验公式来得以确定。在对高层建筑风俗、风压等进行实测时，其主要目的是了能够得出在强风作用下土木工程结构压力分布情况以及机动力响应情况，从而将其作为土木工程结构在受到湍流风影响时对横向振动理论进行研究的重要依据，同时还能够为幕墙、结构抗风等方面的设计提供所需要的资料。
（二）大跨桥梁研究
在1840以前，大多数桥梁建筑都是毁在了强风之下，这在一定程度上引起了桥梁专家的重视，越来越多桥梁方面的研究人员开始对桥梁在强风中损毁的相关理论进行实验与研究，经过研究以后形成了桥梁抗风理论。当随着桥梁工程的不断深入研究，数值模拟技术、数值风洞技术等技术也得到了快速发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桥梁风工程在研究过程中主要是依赖于桥梁风场实测这一方式，但是在实际测试过程中具有非常高的难度，而且还会消耗大量的财力，通常情况都是和相关监测系统一起构成WASHMS[2]。根据所测得的相关数据对风振响应进行分析，然后再进行数值模拟，此外还可以对桥梁抗风设计和风洞试验提供所需要的验证依据。
（三）跨大空间结构研究
该结构主要是由三维空间受力结构与形体共同构成的结构体系，其本身受力相对较为合理，结构种类较多，价格较为低廉，通常可以将该结构划分为膜结构、网架结构以及薄壳结构等等，这些结构本身都拥有着一定的柔性与大跨度空间。此类空间结构所使用的为风振效应、风场分布等等相对来说较为复杂，也是对其是否具有良好抗风性能进行研究的重点内容。现阶段，针对于该空间结构所进行的抗风设计需要将风洞试验与平均风雅分布两者的信息作为依据。根据相关研究现实，低矮建筑的屋面在受到强风环境时更加容易发生损坏，跨大空间结构本身屋面所具有的刚度相对较低，尤其是其中的膜结构更是非常脆弱的，在受到强风的影响下极易发生损坏[3]。针对于跨大空间结构进行风场实测，在一定程度上能够弥补风洞试验本身所存在的缺陷，其本身具有非常重要的意义。但是，风场实测所产生的费用是非常高的，测试难度相对较大，在此方面的研究相对较少。
三、土木工程结构风场实测新技术研究情况
在对土木工程进行风场实测的过程中，其进行测量的内容主要包含了风压、风向和风速。风场实测系统的构成包含了三个部分，即信息的采集和处理、数据的传输以及传感器。因为风压属于微压，能够对其产生影响的因素有很多，环境湿度、温度等都会对风压带来不同程度的影响，导致测量工作变得非常复杂，应借助定制产品来对其进行测量。在风场实测过程中，其所使用最为广泛的传感器主要有风杯式、螺旋桨式等类型。此外，在如今科技高速发展的今天，人们开发出了越来越多的传感器，如热线风速仪等等。对土木工程进行风场实测是想要为风荷载的研究提供所需要的资料，也是为了验证相关理论模型和所使用的实验方法。逢场实测系统在对数据信息进行采集时主要是通过网络来得以有效实现的，无线传输是一种较为新型数据传输技术，并且还能够对工程结构进行相应的管理和监测，能够为土木工程在较为恶劣的条件下也能够实现风场实测工作。在风场实测工作中，无线传感器网络是其非常重要的收单，但是现阶段不论是国内还是国外在此方面上的研究都是相对较少的[4]。
总结
随着社会的不断发展，科学技术、设计理念等方面也在不断更新，这使得在风场实测中将出现很多新的技术，以此来提高土木工程结构质量。风敏感度是影响土木工程结构设计质量的重要因素，不论是任何结构设计都需要进行风场测试。从当前风场测试在数据搜集和信息传输上都有新的技术提出支撑，这使得其在日后具有良好的发展潜力，能够促进土木工程获得更加良好的发展。
参考文献
[1]邰昌平.探究土木工程结构风场实测及新技术研究的进展[J].城市建设理论研究:电子版,2015(16).
[2]蓟树荣.土木工程结构风场实测及新技术研究的进展[J].建筑?建材?装饰,2014(12).
[3]申建红,李春祥.土木工程结构风场实测及新技术研究的进展[J].振动与冲击,2008,27(10):115-120.
[4]冯少辉.探讨土木工程结构风场实测及新技术研究的进展[J].建筑知识:学术刊,2012:36-37.
论文作者:徐良
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
标签：土木工程论文; 结构论文; 风洞论文; 抗风论文; 桥梁论文; 风灾论文; 空间结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;