周彬彬，蔡建国，冯 健

（东南大学土木工程学院，南京 210096）

基于ARMA模型和时空K riging插值联合模拟大跨结构的脉动风速时程

周彬彬，蔡建国，冯 健

（东南大学土木工程学院，南京 210096）

采用ARMA模型模拟具有时间和空间相关性的大跨结构的随机风速时程。并对Whittle递推算法进行了改进，求解出自回归系数和滑动回归系数矩阵。利用MATLAB软件编制了模拟大跨桥梁的风速时程模拟程序，运行结果表明：改进的方法计算效率高，模拟精度符合要求。然后又利用时空Kriging插值法对控制点区域内节点的脉动风速时程进行模拟，其模拟精度较好且求解过程快，可用于大跨空间结构、超高层建筑等含有大量节点的结构风场模拟。

数值模拟；脉动风速时程；ARMA模型；Whittle递推算法；时空Kriging插值

随着计算机科学技术的发展，随机风场的数值模拟技术得到了很大的提高。模拟脉动风速时程主要有谐波合成法和基于线性滤波技术的线性滤波器法（自回归线性滤波器AR法和自回归滑动平均线性滤波器ARMA法）两大类。其中ARMA法能够在保证模拟精度的前提下，高效地模拟出具有时间和空间相关性的随机风速时程［1］。而时空Kriging插值法是一种近年来才发展起来的基于随机变量在空间和时间上的相关结构而建立起来的统计方法［2］，它以建立有效的时空协方差（变异）函数为前提，根据变量的时空自相关性对待估点进行插值［3］。

本文在ARMA模型用于模拟多变量稳态随机过程的基础上进一步简化求解算法并和时空Kriging插值法联合用于对大跨结构的脉动风速时程进行模拟。……