大跨度桥梁各态历经脉动风场的数值模拟分析

作者：郑恒斌 颜全胜 王卫锋 吴杰大跨度桥梁脉动风场本征正交分解互功率谱密度矩阵随机模拟各态历经性合成速度

摘要：基于本征正交分解（proper orthogonal decomposition,POD）的谱表示法,结合大跨度桥梁脉动风场的特点,推导出一种以互谱密度矩阵为POD对象的脉动风场模拟简化公式.采用以能量评判为准则的误差精确公式,对特征值合理截断阶数进行估计.引入双索引频率,实现了模拟样本的各态历经性.采用快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）对算法加速,给出了简化模拟公式在FFT算法下的具体表达式,便于程序编制.利用该法模拟了一座大跨度铁路连续刚构桥的主梁脉动风场,所得样本自功率谱和互功率谱均与目标谱吻合良好,验证了该方法的有效性和正确性.对算法的合成速度进行了分析,指出控制算法速度的关键在于矩阵的正交分解.

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