[发明专利]一种大跨桥梁结构风致振动响应的确定方法

权利要求书

1.一种大跨桥梁结构风致振动响应的确定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

第一步：根据台风过程实测风速时程，确定采样频率f和持续时间T；

第二步：选取莫雷特小波为用于演化谱计算的小波基函数，计算频率间隔Δf和时间间隔Δt，分别为：

Δf＝f/400

Δt＝1/f

第三步：计算莫雷特小波的尺度因子序列a和平移因子序列b，分别为：

a＝[a₁ a₂ Λ a_r Λ a₂₀₀]

b＝[b₁ b₂ Λ b_j Λ b_m]

式中，m为风速时程的长度，a_r和b_j的计算公式分别为：

ar=1/22π(rΔf)]]>r＝1，2，Λ200

b_j＝jΔt  j＝1，2，Λm

第四步：计算风速时程在不同尺度和不同平移下的连续小波变换系数的模的平方|WT(a_r，b_j)|²，并组成矩阵WT；

WT=|WT(a1,b1)|2|WT(a2,b1)|2Λ|WT(ar,b1)|2Λ|WT(a200,b1)|2|WT(a1,b2)|2|WT(a2,b2)|2Λ|WT(ar,b2)|2Λ|WT(a200,b2)|2Λ|WT(a1,bj)|2|WT(a2,bj)|2Λ|WT(ar,bj)|2Λ|WT(a200,bj)|2Λ|WT(a1,bm)|2|WT(a2,bm)|2Λ|WT(ar,bm)|2Λ|WT(a200,bm)|2]]>

第五步：计算系数函数U(a₂₀₀，b_i，b_j，t)：

U(a200,bi,bj,t)=|1a200ψ(-t-bia200)|2|1a200ψ(-t-bja200)|2]]>

式中，i＝1，2，Λm，t表示时间，ψ()为莫雷特小波时域函数；

第六步：对系数函数进行积分并组成系数矩阵Δ为：

Δ=δ1,1δ1,2Λδ1,mδ2,1δ2,2Λδ2,mΛΛΛΛδm,1δm,2Λδm,m]]>

其中，系数矩阵中的元素δ_i，j为：

δi,j=∫-∞+∞U(a,bi,bj,t)dt]]>

第七步：计算精细风谱权系数矩阵β(a)：

β(a)=β1(a)β2(a)Λβj(a)Λβm(a)=Δ-1×WT′]]>

其中，β_j(a)＝[β_j(a₁)β_j(a₂)Λβ_j(a_r)Λβ_j(a₂₀₀)]；

第八步：计算台风过程的精细风谱S；

S=Σj=1mβj(a)|1a200ψ(bj-ta200)|2]]>

第九步：根据精细风谱，利用大跨桥梁的精细有限元模型，获得大跨桥梁的振动响应。