紊流風(fēng)場中大跨橋梁和超高層建筑氣動參數(shù)識別的隨機(jī)方法.pdf

1、隨著橋梁跨徑的加長和建筑高度的增升,結(jié)構(gòu)對風(fēng)的敏感性大大增強(qiáng),風(fēng)致振動已經(jīng)成為大跨橋梁和超高層建筑設(shè)計和運營過程中必須關(guān)注的重要問題.在風(fēng)致振動分析中,各種類型的氣動參數(shù)扮演著重要角色,其中尤以橋梁結(jié)構(gòu)的氣動導(dǎo)數(shù)和氣動導(dǎo)納以及超高層建筑的氣動阻尼最受關(guān)注.本文的主要研究內(nèi)容是獲取橋梁結(jié)構(gòu)和超高層建筑在紊流風(fēng)場中的氣動參數(shù)的隨機(jī)系統(tǒng)識別方法.圍繞這一主題,本文對氣動參數(shù)隨機(jī)識別的算法構(gòu)造、仿真研究、橋梁節(jié)段模型氣動導(dǎo)數(shù)和氣動導(dǎo)納識別的風(fēng)洞

2、試驗研究、超高層建筑氣動阻尼識別等方面展開詳細(xì)研究.論文首先以目前在隨機(jī)模態(tài)參數(shù)識別領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的基于輸出協(xié)方差估計的隨機(jī)子空間方法(Covariance-driven Stochastic Subspace Identification,簡稱CSSI)為內(nèi)核,對大跨橋梁氣動導(dǎo)數(shù)和氣動導(dǎo)納識別的隨機(jī)方法進(jìn)行了理論研究,并在自然風(fēng)場數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,對以上兩種參數(shù)的隨機(jī)識別進(jìn)行了仿真研究.兩種參數(shù)的識別結(jié)果均與相應(yīng)的理論值符合良好,從而驗

3、證了所構(gòu)造算法的可行性和可靠性.在仿真研究的基礎(chǔ)上,論文進(jìn)一步在同濟(jì)大學(xué)TJ-1和TJ-2大氣邊界層風(fēng)洞完成了理想流線型薄平板模型和具有П型開口斷面的柳州紅光懸索橋1:50節(jié)段模型氣動導(dǎo)數(shù)和氣動導(dǎo)納識別的相關(guān)風(fēng)洞測振和測力試驗.所識別的流線型薄平板模型的升力和力矩氣動導(dǎo)納均基本符合理論值Sears函數(shù).紅光橋的升力氣動導(dǎo)納也與Sears函數(shù)接近,但力矩氣動導(dǎo)納的試驗值在整個試驗折減頻率范圍內(nèi)都略小于Sears函數(shù).這表明,工程中目前應(yīng)用