[发明专利]基于节段模型测振试验的大跨度桥梁抖振响应直接预测方法及系统、存储介质

权利要求书

1.基于节段模型测振试验的大跨度桥梁抖振响应直接预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

按照结构展长方向建立三维抖振力模型；

根据三维抖振力模型将气动导纳函数和结构机械导纳函数组合生成综合传递函数；

根据节段模型测振试验识别结构综合传递函数；

获取实际桥梁结构所在的湍流场特性参数；

通过综合传递函数计算实际桥梁结构的抖振响应。

2.如权利要求1所述的基于节段模型测振试验的大跨度桥梁抖振响应直接预测方法，其特征在于：所述综合传递函数按照以下公式计算：

式中，i表示结构振型阶数；表示与结构第i阶振型对应的综合传递函数，其中μ取h、p、α，分别表示竖向、横向和扭转方向，k₁为顺向波数；表示广义质量；表示抖振响应谱，其中y表示结构展向位置坐标；表示振型函数；ρ为空气密度；U为平均风速；b＝B/2为结构半宽，其中B表示结构宽度；C_L、C_D分别为结构升力系数和阻力系数；C_L′为升力系数关于风攻角的斜率；S_u(k₁)、S_w(k₁)分别表示湍流纵向和竖向脉动风速谱；分别表示纵向和竖向联合接受函数。

3.如权利要求1所述的基于节段模型测振试验的大跨度桥梁抖振响应直接预测方法，其特征在于：所述抖振响应是根据综合传递函数按照以下公式进行计算抖振响应：

式中，表示结构抖振响应均方根；表示第i阶振型函数；表示结构广义质量；表示综合传递函数；表示顺风向联合接受函数；

根据SRSS法按照以下公式计算结构总抖振响应：

式中，SRSS(μ_i)表示结构总抖振响应；m为结构模态数；表示结构第1阶模态对应的抖振响应；表示结构第m阶模态对应的抖振响应。

4.如权利要求1所述的基于节段模型测振试验的大跨度桥梁抖振响应直接预测方法，其特征在于：所述节段模型为结构大展宽比模型，所述结构大展宽比模型是按照以下方式进行构建：

所述节段模型的展宽比λ≥6；所述展宽比λ是指湍流积分尺度与模型宽度之比。

5.如权利要求1所述的基于节段模型测振试验的大跨度桥梁抖振响应直接预测方法，其特征在于：所述按照结构展长方向建立三维抖振力模型是按照以下步骤进行：

考虑湍流沿结构展长方向的变化，基于展长为无穷小的条带来确定抖振力模型，然后将展长无穷小条带延伸到刚性有限展长截面来确定抖振力模型，再将刚性有限展长截面扩展到柔性有限展长截面来确定抖振力模型，系统性地分析推导两波数抖振力模型。