基于自由振动法的颤振导数识别及其识别精度研究

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1、国内图书分类号：U448国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级三Q二二级姓名樊淫民申请学位级别王堂亟±专业楹梁皇隧道工程指导老师鏖连鍪数援二O一四年五月ClassifiedIndex：U448U．D．C：624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisIdentificationofFlutterDerivativesanditsAccuracyResearchBasedonFreeVibrationMethodGrade：2011Candidate：Fan

2、ZeminAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpecialty：BridgeandTunnelEngineeringSupervisor：Prof．LiaoHailiMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属

3、于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位敝作者虢绠涛知日期：妒f牛、6，8指剥雠：厍归冷日期：2矿tq．b．ci西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1)详细介绍了基于状态空间理论的用于系统模态参数识别的特征系统实现算法(ERA)的基本原理，并基于此原理结合数值仿真对一二自由度自由振动系统的各类物理参数进行了识别，验证了该方法的可行性，并指出了该方法在识别精度方面的不足。2)针对采用自由振动时域法进行颤振导数识别可能产生的误差问

4、题，分别从颤振导数识别算法的改进、噪声源的分析、以及试验参数的优化等几个方面作出了相应的探究，并得出了一系列的结论：改进的相关ERA算法(ERA／DC)在识别精度上具有优越性；节段模型测振系统的振动不稳定性会对颤振导数识别精度产生影响，试验时需加以考虑；提高模型的质量和质量惯性矩能够在一定程度上提高节段模型在高来流风风速下的颤振导数识别精度。3)根据上述的提高颤振导数识别精度的研究成果，分别对两种典型的大跨度桥梁断面进行了颤振导数识别研究。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引

5、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：夔涛轴日期：沙f牛。6．占西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要大跨度桥梁的在自然风作用下的颤振是一种极具破坏性的自激发散振动，桥梁主梁的颤振导数是评估颤振稳定性的重要参数。颤振导数通常借由桥梁断面二维刚性节段模型的风洞测振试验识别获得。风洞试验方法可分为两类：强迫振动法与自由振动法。本文针对自由振动法进行研究，详细内容如下：

6、1)回顾了近现代桥梁，尤其是缆索承重体系桥梁风工程的发展，介绍了桥梁断面颤振导数的各类识别方法；2)论述了桥梁主梁断面颤振导数的物理意义，并详细介绍了基于桥梁主梁刚性节段模型自由振动试验颤振导数识别方法的理论基础；3)详细介绍了基于状态空间理论的用于系统模态参数识别的特征系统实现算法(ERA)的基本原理，并基于此原理结合数值仿真对一二自由度自由振动系统的各类物理参数进行了识别，验证了该方法的可行性，并指出了该方法在识别精度方面的不足：4)针对采用自由振动时域法进行颤振导数识别可能产生的误差问题，分别从颤振导数识别算法的改进、噪声

7、源的分析、以及试验参数的优化等几个方面作出了相应的探究，并得出了一系列的结论：改进的相关ERA算法(ERA／DC)在识别精度上具有优越性；节段模型的测振系统的振动不稳定性会对颤振导数识别精度产生影响，试验时需加以考虑；提高模型的质量和质量惯性矩能够在一定程度上提高节段模型在高来流风风速下的颤振导数识别精度。5)根据上述的提高颤振导数识别精度的研究成果，分别对两种典型的大跨度桥梁断面进行了颤振导数识别研究。关键词：大跨度桥梁；颤振；特征系统实现算法；风洞试验；颤振导数；参数识别；识别精度西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页Abs

8、tractFlutteroflongspanbridgesinnaturalwindisaself-exciteddivergentoscillation．Inordertoevaluatetheflutterstabilityofbridges，theflut