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基于小波分析的斜拉索风雨振实测信号的非平稳性研究
| 论文题名： | 基于小波分析的斜拉索风雨振实测信号的非平稳性研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;非平稳风速模型;小波多尺度分析;风场特性 |
| 摘要： | 关于风的实际测试和风特性分析是一项重要的基础性和长期性工作，它能为风场模拟、设计风荷载确定等后续研究提供可靠信息。风雨激振现象是在风和雨的共同作用下，斜拉桥拉索发生的一种具有很大破坏性的激烈的大幅振动，由于发生频繁且危害性大，风雨振已成为目前世界桥梁抗风研究的难点和热点之一。但是，现有的风雨振分析方法假定实测风速记录为平稳过程，而强风环境得到的风速记录多为非平稳过程，仍采用平稳风速假定会导致较大的分析误差。这就需要利用多尺度分析理论进行分析，建立强风下的非平稳风速模型。 本文研究的内容是国家自然科学基金项目“强风作用下长大桥梁损伤累积与灾变演化规律研究”（编号：50808175）的一部分内容，以湖南岳阳洞庭湖大桥为背景，以现场试验为基础，以MATLAB语言为工具，采用小波理论研究了拉索风雨振时的风场特性和振动加速度响应。具体的研究内容如下： 1、阐述了近地边界层的风特性参数。介绍了传统平稳风速模型以及非平稳风速模型，并比较了它们在计算风场参数时的不同。 2、研究了小波分析在提取时变平均风这一领域的应用，并将其与经验模态分解法(EMD)作了比较。证明了小波比EMD更适合于时变平均风的提取。在此基础上建立了基于小波分析的非平稳风速模型。 3、利用基于小波分析的非平稳风速模型详细分析了在洞庭湖大桥风雨振时实测的风速资料，计算了各项重要的风场参数，并将结果与传统的平稳风速模型和基于EMD的非平稳风速模型作了比较。 4、分析了拉索振动加速度信号与风速、风偏角以及风攻角的相关性；研究了斜拉索振动加速度信号的非平稳性，并使用小波分析的方法探讨了导致其非平稳的原因。 |
| 作者： | 方俊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 何旭辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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