赵海霞　（南京航空航天大学金城学院，江苏 南京 211156）



基于AR模型的空间脉动风速时程模拟方法研究

赵海霞（南京航空航天大学金城学院，江苏 南京 211156）

空间脉动风速时程的模拟是桥梁抖振时域计算的前提。利用基于自回归（AR）模型的线性回归滤波器法，编制了模拟脉动风速的Matlab计算程序，模拟了一座大跨连续刚构桥最大悬臂施工阶段多点的水平和竖向脉动风速，并进行了功率谱和相关性检验，发现模拟效果较好。

脉动风速；AR模型；线性回归滤波器法

1　研究背景

随着我国桥梁工程的建设不断向大跨度方向发展，桥梁的长细化使其刚度和阻尼不断下降，导致结构对风的敏感性不断增加，对桥梁结构进行风效应分析也逐渐成为桥梁结构分析中的重要一环。由于时域分析方法可以直接计算频域分析中难以处理的非线性响应，因而对大跨度桥梁的风载作用下的抖振行为进行非线性时域分析日益受到人们的关注。在抖振响应时域分析中，首先要根据目标功率谱函数人工模拟空间脉动风场，从而获得离散的风速时程和离散的抖振力。

在人工模拟空间脉动风场方面，基于自回归（Auto-Regressive，AR）模型的线性回归滤波器法具有速度快、计算量小的特点，且精度较高，因此得到了广泛应用[1][2]。该模型将均值为零的白噪声随机系列通过线性滤波器，使其输出为具有指定谱特征的平稳随机过程[3]。本文首先详细介绍了该方法的计算原理和过程，利用Matlab软件编制了相应的计算程序；……