【摘 要】
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时域分析法是对结构进行风致振动分析的主要方法之一,该法进行的前提是要有一系列的风速(或风压)时程样本,而样本的获取目前可通过强风实测记录、风洞试验和数值模拟得到。在
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时域分析法是对结构进行风致振动分析的主要方法之一,该法进行的前提是要有一系列的风速(或风压)时程样本,而样本的获取目前可通过强风实测记录、风洞试验和数值模拟得到。在缺乏实测或试验资料的情况下,可以采用精确的时域模拟方法进行验证。本文在参考已有的研究成果的基础上,对数值模拟中的线性滤波法和谐波叠加法进行了重点的研究,导出了AR分析模型和谐波叠加模拟脉动风速时程的快速算法,通过自己编制的MATLAB程序计算得到风载时程、模拟谱等。主要研究内容如下：
⑴研究了在随机过程中占重要地位的功率谱,特别是对达文波特(Daven-port)谱进行了讨论,分析其两种表达形式在物理意义上的一致性。
⑵对AR模型模拟风速时程的理论进行比较深入的研究,并采用FPE准则,AIC准则,BIC准则进行模型定阶。研究表明,低阶的AR模型就可较好的模拟具有空间相关性的脉动风速。
⑶在谐波叠加法模拟风速时程的过程中,考虑了不同相的互功率谱,并引入改进了的FFT的快速算法。研究结果与AR模型进行了比较,表明谐波合成法模拟精度最好,但需要以花费巨大的计算和内存开销为代价。
⑷用MATLAB语言进行了两种方法的程序编写。
⑸参照日本建筑规范中的顺横风向脉动风力系数谱,由前面的模拟方法得出了顺风向和横向脉动风压时程,实现了由风速到风压的转换过程并以此作为结构输入风荷载。
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