考慮非平穩(wěn)性的順風(fēng)向脈動風(fēng)速修正譜研究.pdf

1、臺風(fēng)是我國東南沿海地區(qū)常見的自然現(xiàn)象,由于其無法控制性和巨大的破壞性,每年都會造成大量的人員傷亡和重大的財產(chǎn)損失。我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范使用的Davenport風(fēng)速譜是對常態(tài)風(fēng)采用平穩(wěn)隨機過程的各態(tài)歷經(jīng)假設(shè),通過統(tǒng)計研究得到的。臺風(fēng)屬于強風(fēng)過程,已有的研究表明臺風(fēng)具有明顯的非平穩(wěn)性。本文通過研究臺風(fēng)的非平穩(wěn)性,用時頻域分析結(jié)果修正經(jīng)驗風(fēng)速譜,并分析臺風(fēng)非平穩(wěn)性對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響,為將來指導(dǎo)臺風(fēng)高發(fā)區(qū)的結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計提供參考,以達(dá)到結(jié)構(gòu)抗風(fēng)

2、設(shè)計既安全又經(jīng)濟的目的。本文主要內(nèi)容如下:
　　從數(shù)量統(tǒng)計上對比常態(tài)風(fēng)和臺風(fēng)黑格比實測數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性差異。用輪次檢驗法對常態(tài)風(fēng)和臺風(fēng)黑格比的順風(fēng)向10min實測風(fēng)速樣本進行平穩(wěn)性檢驗,驗證了常態(tài)風(fēng)平穩(wěn)性假設(shè)的合理性及臺風(fēng)黑格比在數(shù)量統(tǒng)計上體現(xiàn)出的明顯的非平穩(wěn)性。用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)法提取臺風(fēng)黑格比10min脈動風(fēng)速的趨勢項,分析了采用不同區(qū)間長度做輪次檢驗對EMD方法提取趨勢項有效性的影響。
　　對比常用的時頻域分析方法,

3、選擇了HHT方法作為非平穩(wěn)性研究的工具,應(yīng)用該方法對非平穩(wěn)樣本進行時頻域分析,推導(dǎo)出了能夠反映脈動風(fēng)樣本非平穩(wěn)特性的且與Fourier功率譜在本質(zhì)上具有相同物理意義的Hilbert功率譜。定義了用以調(diào)整vonKarman譜的風(fēng)速譜調(diào)整系數(shù)(n)和用以描述樣本非平穩(wěn)程度的非平穩(wěn)指數(shù)NI(n),通過對臺風(fēng)黑格比非平穩(wěn)樣本的統(tǒng)計,擬合出了風(fēng)速譜調(diào)整系數(shù)(n)的期望值表達(dá)式e(n)。通過e(n)得到了考慮非平穩(wěn)性的順風(fēng)向脈動風(fēng)速修正譜——修正v