桥梁风荷载的非高斯特性研究

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1、犬嫂大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士室位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ？？．ｆ桥梁风荷载的非高斯特性研究桥梁与隧道工程学科专业—＿——＿作者姓名指导教师２０１５６答辩日期——ｔ＿５＿．．ｒ．‘－－．．Ｊ硕士学位论文桥粱风荷载的非髙斯特性研究－ＧａｕｓｓＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＮｏｎｉａｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＢｒｉｄｅＷｉｎｄＬｏａｄｓｇ作者姓名：马兴亮学科、专业：

2、桥梁与隨道工程学号：２１２０６０９２指导教师：张哲许福友完成日期２０１５．５：大遠嫂工犬摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果－尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢

3、意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：Ｒｔ．淨研￣、作者签名：吝＞日期：对１５年６月ｇ日大连理工大学硕士学位论文摘要“”随着建造技术的逐渐进步，现代桥梁向着长大轻柔的方向不断发展。结构刚度及阻尼随之降低，使得桥梁对风荷载的作用更加敏感。风荷载作为典型的随机过程，其作用极值一直是影响桥梁结构设计的重要因素一般将其假设为高斯过程，传统计算方法来估计极值。越来越多的试验及现场观测结果表明，桥梁所受风荷载有时呈现出明显的，若根据高斯假定计算极值非高斯特性，结果可能偏于危险。在此

4、背景下，本文针对桥梁风荷载的非高斯特性展开研究：，主要工作包括以下几方面（１）介绍风荷载非高斯特性研究现状及荷载极值的主要算法，结合理论分析和实际应用总结各种算法的优势及缺点。经过计算验证，发现改进峰值因子法计算结果偏保Ｇｕｍｂｅｒ法受短时距下极值间相关性影响Ｓａｄｅｋ－Ｓｉｍｉｕ法守；，其计算结果稳定性不佳；仅适用于偏度值较大的一类非高斯过程极值计算。（２）总结了非高斯风荷载极值计算的几大难题：Ａ．如何借助前四阶统计矩尽量全面地描述无穷多样的非高斯分布？Ｂ．如何由少量试验样本提取更多信息，从而更好地描述随

5、机过程？Ｃ．如何在解决好相关性影响的同时保证极值样本数量，从而保障极值一分布的拟合精度？Ｄ．如何实现种计算方法适用范围的最大化，即同时适用于软、硬？响应过程，同时适用于最大、最小峰值的计算一（３）针对性提出种基于仿真技术的风荷载过程极值算法：利用仿真技术生成多条风压时程来模拟时程样本空间，更好地描述了随机过程，且满足了极值分布拟合的样本数量；利用Ｊｏｈｎｓｏｎ变换生成具有任意前四阶统计矩的非高斯序列，来模拟无穷多样的非高斯分布；利用ＡＲ自回归模型完成对风压过程相关性的仿真；本文算法对非高斯过程的概率特性和相关

6、特性均具有自适应性，针对不同原始测量结果，产生不同概率密度函数及ＡＲ模型完成仿真，最终利用经典极值理论完成对风压极值的计算，因此本文算法适用于全部类型的平稳风压过程极值计算。（４）基于桥梁主梁节段模型测压试验结果，总结主梁表面非高斯风压区域分布特点。釆用几种已有风荷载极值计算方法及本文提出的算法分别计算典型测点处风压极值，并与真实测量结果进行对比分析，证明了本文算法可适用于全部类型的风荷载过程，且与其他算法相比具有更高的计算精度。关键词：大跨桥梁；非高斯风荷载；峰值因子；随机过程；经典极值理论－－１桥梁

7、风荷载的非高斯特性研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ－ｒａｃｔｅｒｓｔｃｏｆｒｅｎｄａｄＮｏｎＧａｕｓｓｉａｎＣｈａｉｉＢｉｄＷｉＬｏｇＡｂｓｔｒａｃｔ“＂Ｗｉｔｈｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｋｅｅｐｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇ，ｌｏｎｇ，ｂｉｇ，ｌｉｇｈｔａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅｈａｖｅｂｅｃａｍｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｍｂｒｉｄｇｅｓ．Ｔｈａｔｍａｋｅｓｂｒｉｄｇｅｓｍｏｒｅｂｅａｕｔｉｆｕｌａｎｄａａｂｅ＇ｓｏｒｓｅｓｓｆｆ

8、ｎｅｓｓｔｒｅｉｎｅｖｉｔａｂｅｌｉｃｌｂｕｔａｌｅｄｕｃｅｂｒｉｄｔｉｆｕｒｈｅｒｍｏｉｔｓｉｌｔｈａｔｂｒｉｄｅｓｐｐ，ｇ，，ｇｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅ