橋梁結構氣動導數識別的理論和試驗研究.pdf

1、氣動導數是描述橋梁結構氣動性能的重要參數。橋梁抗風研究的精細化，對橋梁結構氣動導數的識別精度提出了更高的要求。如何準確有效地獲得氣動導數，已成為橋梁抗風研究的重要課題之一。本文針對這個問題進行了深入的理論和試驗研究，主要研究內容與成果如下： 1.在ILS法的基礎上，本文提出了系統矩陣識別的分段擴階最小二乘迭代算法(Subsection Extended Order Iterative Least Square Algorithi

2、n，簡稱SEO-ILS法)。SEO-ILS法能利用節(jié)段模型風洞試驗的自由振動信號，直接識別系統矩陣，同時可得到復模態(tài)參數和實模態(tài)參數，可為自由振動法識別氣動導數提供一種比較可靠的手段。 2.對節(jié)段模型風振試驗的信號預處理技術進行了研究。采用小波的信號分解和重構技術，先去除實測信號的高頻噪聲，再做無相位失真的低通濾波。無偏心節(jié)段模型參數的仿真識別表明，本文對信號的預處理技術能有效地提高識別精度。 3.應用拉格朗日方程，建立

3、了風洞中彈性懸掛的二自由度橋梁節(jié)段模型質心的豎向和扭轉運動方程。所建立豎向和扭轉運動方程，不僅考慮了質量中心與彈性中心的偏移，而且考慮了質量中心與豎向阻尼力中心的偏移，使橋梁節(jié)段模型振動的數學模型更加完善。 4.給出了利用SEO-1LS法識別氣動導數的方法。通過平板氣動導數的識別結果與理論解的對比，驗證了SEO-ILS法識別氣動導數的可靠性。橋梁節(jié)段模型風洞試驗表明，SEO-ILS法的識別精度高，重復性和穩(wěn)定性好。對于有偏心的橋