基于谐波合成法模拟的脉动风速功率谱密度和相关性分析

为了提高大跨度桥梁的可靠性和安全性,在进行时域风振响应分析时,首先对桥梁脉动风场进行数值模拟。以规范推荐值为输入参数,采用谐波合成法模拟出脉动风速时程序列,并检验样本风速谱和相关函数。结果表明:通过检验样本时程功率谱密度,对于顺风向脉动风速谱,在0.001~0.01Hz低频段内模拟出的功率谱值较目标谱值低,在0.01~0.1Hz频段内略高;对于竖向脉动风速谱,在0.001~0.01Hz低频段内模拟谱值与目标谱相吻合,在0.01~0.1Hz频段内低于规范谱值;整体上风速谱模拟曲线围绕目标函数曲线上下波动,其模拟谱与目标谱均吻合较好,表明模拟办法的有效性和可靠性。模拟得出的全桥风速和风荷载时程序列,可为后续求解桥梁风振响应奠定基础。