基于位移测量的非线性涡激力模型参数识别方法

作     者：朱乐东 孙颢 朱青 杜林清 ZHU Le-dong;SUN Hao;ZHU Qing;DU Lin-qing

作者机构：同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2019年第32卷第10期

页      面：49-56页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51478360) 

主　　题：桥梁工程 位移法参数识别 风洞试验 涡振 非线性涡激力模型 能量等效原理 

摘      要：利用半经验数学模型来近似表示涡激力是目前研究涡激共振所采用的主要方法,但关于非线性涡激力模型参数的试验识别研究还较少,现有识别方法也有待改进。为了更方便可靠地识别非线性涡激力模型中的参数,根据能量等效原理推导出一种基于节段模型位移响应的气动参数识别新方法。通过节段模型风洞试验测得中央开槽箱梁断面的扭转涡激共振位移响应,应用新方法识别简化非线性涡激扭矩模型中的气动参数,并对参数识别精度做出评价。将新方法与Ehsan等所建议的位移法以及基于实测力时程的三步最小二乘拟合法进行了对比。结果表明:利用新方法识别得到的气动参数可以较好地预测系统的扭转涡激共振位移响应;基于一致的系统线性机械参数,新方法识别得到的气动参数与Ehsan等所建议位移法的识别结果基本相同,而新方法能进一步考虑对识别结果影响较为显著的机械参数非线性特性;当新方法考虑非线性机械参数时,其识别结果和基于实测力时程的三步最小二乘拟合法相比也十分吻合,并且新方法更为简便。