橋梁結(jié)構(gòu)氣動導(dǎo)數(shù)識別的理論和試驗研究.pdf

1、氣動導(dǎo)數(shù)是描述橋梁結(jié)構(gòu)氣動性能的重要參數(shù)。橋梁抗風研究的精細化，對橋梁結(jié)構(gòu)氣動導(dǎo)數(shù)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(dǎo)數(shù)，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(nèi)容與成果如下： 1.在ILS法的基礎(chǔ)上，本文提出了系統(tǒng)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(tǒng)矩陣，同時可得到復(fù)模態(tài)參數(shù)和實模態(tài)參數(shù)，可為自由振動法識別氣動導(dǎo)數(shù)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(yù)處理技術(shù)進行了研究。采用小波的信號分解和重構(gòu)技術(shù)，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(shù)的仿真識別表明，本文對信號的預(yù)處理技術(shù)能有效地提高識別精度。 3.應(yīng)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(zhì)心的豎向和扭轉(zhuǎn)運動方程。所建立豎向和扭轉(zhuǎn)運動方程，不僅考慮了質(zhì)量中心與彈性中心的偏移，而且考慮了質(zhì)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(shù)學(xué)模型更加完善。 4.給出了利用SEO-1LS法識別氣動導(dǎo)數(shù)的方法。通過平板氣動導(dǎo)數(shù)的識別結(jié)果與理論解的對比，驗證了SEO-ILS法識別氣動導(dǎo)數(shù)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(fù)性和穩(wěn)定性好。對于有偏心的橋