单自由度体系的风致振动分析方法研究

摘要

该论文首先在建立运动方程时引入Morison方程以考虑结构速度对于激励项(风作用)的影响,从而考虑结构与风的耦合作用.之后对同一个单自由度体系的风致振动响应问题在考虑风与结构耦合效应的情况下用四种方法进行了分析求解.分别是:随机模拟法;统计矩方法;线性化随机微分方程频域分析法;线性化随机微分方程时域分析法.此四种方法对风与结构的耦合振动问题从不同角度进行了分析,由于各种方法中风的模型以及体系运动模型的不同,得到的信息量是不同的;又由于各方法中假定的不同,同一参数的计算结果也会有少量差异.文中相应地方对各方法特点进行了一些对比.四种方法各有特色,应根据具体情况选择.需要补充说明一点,论文之所以用单自由度进行分析,不是对风与结构耦合问题复杂性的一种妥协,而是对复杂问题的一种迂回.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1风工程及其理论简介

1.2问题的引入

1.3方法简介

1.4课题目标与意义

2随机模拟法

2.1系统辨识与时序建模的基本理论

2.2风速时序分析

2.3风速相关函数的求解

2.4风速时程模拟示例

2.5考虑风与结构耦合的运动方程

2.6运动方程的求解

3高阶统计矩截断法

3.1伊藤积分基本理论

3.2统计矩的一般方程

3.3高阶矩的截断

3.4风速谱的有理拟合

4线性化方法

4.1运动方程的线性化

4.2线性SDE的频域分析

4.3线性SDE的时域分析

5总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献

附录1攻读学位期间发表论文目录

附录2随机模拟方法

附录3 MORISON方程