基于小波包变换的桥梁风荷载数值模拟及动力响应研究

发布时间：2020-12-05 10:01

　　风致振动对大跨桥梁结构响应的影响不容忽视,而风荷载特性对结构振动有着直接的影响。风荷载具有明显的非平稳特征,即随着时间和频率的变化而不断变化,以往的傅里叶变化方法不能研究其时频局部特性,本文提出了一种新的方法从三维角度入手进行风荷载时频非平稳特性分析。同时,为了满足结构动力响应分析的需要,进行了非平稳风速时程样本的模拟。小波包变换是一种有效的信号处理方法,能够提供时频局部特性,克服了以往的傅里叶变换方法不能同时进行时域和频域分析的缺陷,也弥补了小波方法在频域上分辨率不足的问题。本文基于小波包变换理论对风荷载时频非平稳特性以及风荷载模拟展开研究,主要研究内容及结论如下:（1）基于小波包变换理论及时变功率谱的物理意义提出一种时变功率谱估计的方法,基于MATLAB平台进行程序编制,实现了从“时间-频率-幅值”三维角度研究风荷载时频特性,并与基于傅里叶变换方法得到的结果进行对比研究,从时域能量累积及频域功率谱密度函数两方面验证了该方法的正确性。（2）基于给定的目标谱,运用小波包逆变换理论提出一种非平稳脉动风速时程模拟的算法,基于MATLAB平台进行程序编制,得到模拟风速时程序列,并进行正确性检... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

塔科马悬索桥结构破坏图

图 1.2 雨棚吊顶Fig. 1.2 Canopy ceiling2005 年的强台风“麦莎”在我国浙江省登陆，造成宁波北仑体艺中心屋盖部材撕裂破坏；2012 年强台风“海葵”在我国浙江省登陆，造成浙江平湖体育结构大面积破坏；2015 年强台风“彩虹”在我国广东湛江登陆，造成湛江奥

图 2.1 小波包分解示意图Fig. 2.1 Schema of wavelet packet decomposition包分解可以通过下式表达：3 3 3 3 3 3 3 3S HHH HLL HLH LLH HHL LHL HLL LLL2

【参考文献】：
期刊论文
[1]非一致地震激励下大跨度桥梁随机振动时域显式法[J]. 刘小璐,苏成,李保木,梁雄.  土木工程学报. 2019(03)
[2]基于波数-频率联合演变功率谱的一维空间非均匀脉动风场模拟[J]. 宋玉鹏,陈建兵,彭勇波.  工程力学. 2019(02)
[3]移动随机荷载作用下梁桥非平稳随机振动的PEM-FFT方法[J]. 赵岩,周瑞鹏,贾甜.  计算力学学报. 2019(01)
[4]山区地形实测风非平稳特性和非高斯特性分析[J]. 辛亚兵,刘志文,邵旭东,卢山东.  振动与冲击. 2018(21)
[5]大跨桥梁非平稳台风风场数值模拟与验证[J]. 武隽,刘焕举,韩万水,史文海,刘晓东.  振动工程学报. 2018(04)
[6]小半径反向曲线桥梁车致振动试验研究[J]. 宋郁民,吴定俊,李奇.  铁道学报. 2017(09)
[7]基于EMD和小波分析的实测强风非平稳特性研究[J]. 张威振,胡迎新.  公路. 2017(08)
[8]基于强度折减法确定边坡临界滑面的小波变换法[J]. 聂治豹,郑宏,张谭.  岩土力学. 2017(06)
[9]气候变化使飓风带来的损失呈上升趋势[J].   浙江气象. 2016(01)
[10]大跨度缆索承重桥梁风振控制回顾与思考——主梁被动控制效果与主动控制策略[J]. 赵林,葛耀君,郭增伟,李珂.  土木工程学报. 2015(12)

博士论文
[1]基于桥梁全寿命周期的损伤识别及状态评估研究[D]. 吴多.长安大学 2017
[2]基于小波分析的工程结构时变参数识别研究[D]. 赵丽洁.兰州理工大学 2016
[3]基于小波变换的随机荷载模拟与结构动力反应分析[D]. 白泉.东北大学 2009

硕士论文
[1]大型桥梁健康诊断测量若干问题的研究[D]. 朱宝训.西南交通大学 2005



本文编号：2899275