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一种基于自相关函数的结构风振响应高效频域估计方法，其特征在于：一种基于自相关函数的结构风振响应高效频域估计方法具体过程为：步骤一：基于风洞试验测得的结构表面脉动风压时程数据p<sub>i</sub>(t)，计算各风荷载加载点的风压时程数据的平均值<img file="FDA0001069736630000011.GIF" wi="73" he="55" />风压时程数据的标准差σ<sub>pi</sub>、风压时程数据的自相关函数R<sub>pi</sub>(τ)和风压时程数据的相干函数Coh<sub>pij</sub>(ω)；其中，i、j为风荷载加载点总数Q中任意两个点，1≤i≤Q，1≤j≤Q，Q为风荷载加载点总数，为正整数；步骤二：采用指数函数拟合自相关函数，得到i点的风荷载加载点的无量纲风压谱曲线的峰值频率ω<sub>mi</sub>；步骤三：采用指数函数拟合相干函数，得到该结构的相干指数k<sub>c</sub>，计算i、j两点的风荷载相干系数；步骤四：提取结构的质量矩阵[M]、刚度矩阵[K]、阻尼矩阵[C]、风荷载加载点与结构自由度的转换矩阵[R]，响应的影响面矩阵[I]；对结构进行模态分析，求解特征方程<img file="FDA0001069736630000012.GIF" wi="382" he="85" />得到结构的各阶自振频率ω<sub>nk</sub>，k＝1,2,…,N，k为自振频率所对应的模态阶数，N为结构自由度数，为正整数；取结构振型矩阵<img file="FDA0001069736630000013.GIF" wi="667" he="63" />其中<img file="FDA0001069736630000014.GIF" wi="229" he="63" />为第k、r阶振型，k,r＝1,2,…W；W为计算所选取的模态阶数，W为正整数，10≤W≤N；k、r为自振频率ω<sub>nk</sub>、ω<sub>nr</sub>所对应的模态阶数；使得<img file="FDA0001069736630000015.GIF" wi="557" he="143" />计算结构k阶振型的广义阻尼比<img file="FDA0001069736630000016.GIF" wi="411" he="135" />式中，T为转置矩阵；步骤五：根据步骤一、步骤二、步骤三和步骤四计算解析积分，得到[Σ<sub>kr</sub>]；步骤六：计算模态响应协方差<img file="FDA0001069736630000017.GIF" wi="611" he="70" />形成模态响应协方差矩阵[Σ<sub>y</sub>]；步骤七：计算位移响应协方差矩阵[Σ<sub>x</sub>]＝[Ψ]<sup>T</sup>[Σ<sub>y</sub>][Ψ]，进而可求得其任意响应的协方差矩阵[Σ<sub>s</sub>]。 |
