基于结构健康监测的苏通大桥实测强风演变功率谱

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度 函数。 实 测 风演 变谱 在 时域 内的均 值 与傅 里叶 谱 吻合 良
好, 验证 了演变谱 估 计结 果 的准确性 . 实测 强 风 的演 变 功率 谱分析结果表 明 , 脉动 风的能量 主 要集 中在 低频 部 分 , 且 脉
动风速功率谱 随时 间变化显 著 , 具 有较 强 的非平 稳 特性. 基 于平稳 随机 过程 假设 的传 统 风谱计算 方 法无法 准 确描 述 实 测强风风谱 的非 平稳特征. 研究 结论可 为桥址 区三维 非平 稳 脉 动风 场的准确模拟以及强/ 台风作用 下苏通 大桥 的非平 稳
键 :

脉动 速 ;演变 功率 谱 ;小波 变
s p e e d ;e v 0 1 u t i 。 n a r y p 0 、 v e r s p e c t r a l d e n s i t y( E P S D);wa v e l e t t r a n s f 0 r m;
基 于 结 构 健 康 监 测 的 苏 通 大 桥 实 测 强 风 演 变 功 率 谱
王 浩 , 程 怀宇 ,茅建校 , 李爱群
( 东南 大 学 混 凝 土 与预 应 力 混 凝 土结 构 教 育 部 重 点 实 验 室 , 江苏 南京 2 1 0 0 9 6 )
摘要 : 对基 于小 波变换的非平稳时 间序列演 变功率谱密度 函 数的估计方法进行 了总结 . 以苏通 大桥结 构健康 监测 系统实 测的台风达维 、 海 葵 以及冬 季强 北风 数 据为研 究 对象 , 基 于 Mo r l e t 小波计算 了上 述 3个 实测 典 型强 风的演 变功 率谱 密

换 ;苏通大桥 ; 结 构健康监测 系统
中 图分 类 号 : U4 4 8 ・ 2 7 i d g e ; s t r u c t u r a 1 h e a l h m。 t n i t o r i n g
文 献 标 志码 : A s y s t e m( S I I MS )
t h e EP S DS s h o w t h a t he t e n e r g y o f t u r b u l e n c e wi n d ma i n l y
c o n c e n t r a t e s o n he t l o w f r e q u e n c y r a n g e .B e s i d e s .t h e E P S Ds
s t r o n g wi n d s p e c t r u m . Th e c o n c l u s i o n s c a n p r o v i d e f i e l d me a s u r e me n t r e f e r e n c e s f o r a c c u r a t e s i mu l a t i o n o f 3 D n o n s at t i o n a r y t u r b u l e n c e wi n d f i e l d o f b r i d g e s a n d
抖振分析提 供实测参考.
t r a d i t i o n a l wi n d s p e c t r u m c al c u l a t i o n me t h o d b a s e d o n t he h y p o he t s i s o f he t s t a t i o n a r y r a n d o m p r o c e s s an c n o t e x a c t l y d e s c r i b e t h e n o n s at t i o n a r y c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e me a s u r e d
n o n s t a t i o n a r y b u f f e t i n g r e s p o n s e a n a l y s i s o f S u t o n g Br i d g e
u n d e r s t r o n g wi n d s . Ke y wo r d s :n o n s t a t i o n a r y r a n d o m p r o c e s s ;t u r b u l e n c e wi n d
o f t u r b u l e n c e wi n d v a r y r e ma r k a b l y wi t h t i me a n d p o s s e s s
s t r o n g n o n s t a t i o n a r y c h a r a c t e r i s t i c s . Th e r e f o r e , t h e
J u n .2 0 1 5
文章编 号 : 0 2 5 3 — 3 7 4 X( 2 0 1 5 ) 0 6 — 0 8 3 8 — 0 7
D O I : 1 0 . 1 1 9 0 8 / j . i s s n . 0 2 5 3 — 3 7 4 x . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 0 5
第4 3卷 第 6期 2 0 1 5年 6月
同 济 大 学 学 报( 自 然 科 学 版)
J O U P  ̄A L O F T O N G J I U N I V E R S I T Y ( N A T I 『 R A I , S C I D E )
VO 1 . 4 3 No . 6