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《紊流风场中桥梁气动导数的识别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第2期同济大学学报Vol.28No.22000年4月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITYApr.2000紊流风场中桥梁气动导数的识别顾 明,张若雪,项海帆(同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)摘要:基于作者提出的识别桥梁断面气动导数的新方法———总体最小二乘时域法,初步研究了紊流风场中气动导数的识别.总体最小二乘时域法试验装置简单,克服了改进的Ibrahim时域法人为选择时延参数的不足,具有很高的精度和收敛性.由平板理论解和江阴长江公路大桥的全桥气动弹性模型实验结果证实了该方法的正确性.在模拟的紊流风场中,应用这一方法对平板和江阴长江大桥的节段模型
2、进行了试验,识别了其气动导数.试验结果初步表明,对具有良好流线型的桥梁断面,紊流对气动导数的影响可以忽略.关键词:大跨桥梁;紊流风场;气动导数;识别+中图分类号:U441.3文献标识码:A文章编号:0253-374X(2000)02-0134-04IdentificationofFlutterDerivativesofBridgesinTurbulentWindGUMing,ZHANGRuo-xue,XIANGHai-fan(StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering,TongjiUniversity,Shanghai2
3、00092,China)Abstract:Apreliminarystudyonidentificationofflutterderivativesinturbulentwindusingthenewsystemidentifica2tiontechnique———thegloballeast-squaremethoddevelopedbytheauthorsispresentedinthispaper.ThemethodwhichonlyrequiressimplefacilitiescanovercometheshortcomingsoftheMITDmethodproposedbyS
4、arkar,etal,andhasbeenverifiedbythetheoreticalsolutionofathinplateandtheresultsoftheaeroelasticfullmodeloftheJiangyinBridgeovertheYangtzeRiverinsmoothwind.AthinplateandthesectionalmodeloftheJiangyinBridgeweretestedinturbulentwindinawindtunneltoextracttheirflutterderivatives.Theresultsindicatethatth
5、eeffectsofturbulenceonflutterderivativesofthosebridgeswithmorestreamlineddeckcrosssectionmaybeneglected.Keywords:long-spanbridge;turbulentflow;aerodynamicderivatives;identification 自1940年美国著名的TacomaNarrow大桥风毁以来,世界上众多的研究人员对大跨桥梁的风振机理和分析方法进行了深入研究.目前,人们已认识了大跨桥梁的风振机理主要包括颤振、抖振、涡激振动、驰振和拉索振动.根据其对结构的危害作用,
6、在桥梁主梁的3种风振理论中,以颤振和抖振为主.R.H.Scanlan[1,2]于70年代初提出的颤振和抖振分析的半试验-半理论方法已广泛应用于大跨桥梁的抗风研究.气动导数是Scanlan颤振和抖振分析方法的核心.气动导数将直接决定颤振的唯一特征量———颤振临界风速,以及将在很大程度上影响抖振响应的分析精度.Scanlan在颤振分析方法中提出了识别气动导数[1]的分状态自由振动测试法的基本思想.由于这一方法存在实验量大和识别交叉导数困难的问题,近年来许多研究人员试图利用参数辨识理论通过弯扭两自由度耦合运动的一次实验同时识别所有气动导数.[3]Shinozuka将ARMA模型用于一次识别全部气
7、动导数,但识别结果在高噪声时误差很大.Yamada等试图[4]采用扩展的卡尔曼滤波法(EKF)对此进行研究,但这一方法需要同时知道位移和加速度及其它的初始信息,实用上难以满足.1994年,Sarker和Scanlan利用只有自由振动位移(或加速度)响应时程曲线可测得收稿日期:1998-11-02基金项目:国家自然科学基金重大资助项目(59895410);国家杰出青年科学基金资助项目作者简介:顾 明(1957-),男,江苏
