一、研究目的及意义（含研究现状介绍）

研究意义：

下击暴流（Downburst）是地面上水平风速大于17.9米/秒、中空气流向下、地面气流为辐散或直线型的灾害性风。下击暴流为雷暴天气中强下沉气流猛烈冲击地面后形成并沿地面传播的近地面短时强风, 其风场特征同传统的大气边界层近地风显著不同。其强烈破坏性已成为国际结构风工程领域的前沿课题。下击暴流中尺度较小的微下击暴流是发生频度很高的常见现象。下击暴流发生时通常伴随着强降雨过程，强降雨对下击暴流的近地风场会产生影响，而降雨本身就具有荷载属性。下击暴流能形成近地面的短时强风，对于近地面一些结构的影响也十分严重。为了保护近地面的结构能继续完成其功能使用，应该分析下击暴流会对其产生的荷载影响，从而合理设计结构，以满足使用要求。

定日镜（heliostat）将太阳或其他天体的光线反射到固定方向的光学装置，又称定星镜。作用与定天镜类似，但采用一块平面镜置于赤道式装置中，可作赤纬方向的移动。定日镜是一种由镜面、镜架、跟踪传动机构及其控制系统等组成的聚光装置，依靠刚性支架支撑，并通过控制系统调整其仰角和方向，以确保使用过程中反射光能准确地投向目标点。为了使电站能够正常高效地工作，定日镜必须满足平整度误差小、反射率高；聚光精度高、运行稳定性好；结构机械性能好、可以在一定风力下正常工作，并能够抵御大风袭击；操纵灵活、易于安装维护；工作寿命长等要求。

定日镜是塔式太阳能热发电系统中最重要也是占投资成本比例最高的关键设备。由于成本和工艺要求，定日镜结构朝着多玻璃矩阵组合的大面积镜面发展，愈来愈成为风敏感结构。而在大规模定日镜场中，定日镜结构处于成百上千的定日镜阵列中，具有比传统结构更加复杂的风荷载效应问题。定日镜处于产生工艺的需要，其选址往往在日照条件良好的内陆地区。内陆地区受台风影响较小，但是在夏季容易遭受雷暴强风，特别是下击暴流灾害性强风的影响。下击暴流为雷暴天气中强下沉气流猛烈冲击地面后形成的并沿地面传播的极具突发性和破坏性的近地面短时强风，其水平影响范围在2~40公里^[1]，灾害性风速可达75 m/s。而且当前的定日镜在设计阶段主要依据大气边界层常规近地风，其遭遇强风的设计停机姿态正好是雷暴下击暴流强风的最大冲击的作用角度。因此，开展雷暴强风作用下塔式太阳能定日镜荷载效应研究，对于塔式太阳能定日镜的设计理论和工程应用具有重要意义。

研究目的：

毕业设计（论文）作为大学本科最后一门实践课，也作为最后一门课，是对理论知识一次全面的考核，也是将大学期间所学专业知识进行汇总并应用到实际的很好机会，从而为今后的学习或工作打下坚实的基础。本设计（论文）主要采用理论分析和数值仿真的方法，针对定日镜在雷暴下击暴流强风荷载下的荷载效应问题进行评价并提出设计建议。首先通过文献学习了解定日镜在雷暴下击暴流强风荷载下的荷载效应研究的国内外现状及面临的问题，其次建立定日镜在雷暴下击暴流强风荷载下的荷载效应理论模型，通过理论分析和计算风工程研究，最后对定日镜在雷暴下击暴流强风荷载下的荷载效应进行讨论、分析和评价，并提出设计建议。

通过毕业设计（论文），可以达到以下几个目的：

1.进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能以及专业知识，使所学综合化和系统化。