非均匀气动随机场中柔性结构响应高效算法研究

由风力引起的大跨度桥梁随机振动分析是学术界的研究热点，迄今为止，在国际上还只能将全桥甲板模拟为等截面连续梁，假定风必须水平入射（即攻角为零），取少量振型（一般为2-3阶）进行振型叠加，并忽略各振型分量之间的耦合作用。我们对所有这些重要因素都作出了重大改进，主要创新之处是：推导出桥梁气动弹性元件的气动网度矩阵，气动阻尼矩阵和抖振力功率谱矩阵，成为该领域奠基性的工作基础；发展了虚拟激励法，使之能够高效而精确地处理有上千个风载荷作用点的柔性结构气动弹性随机分析；考虑了所有振型分量之间的耦合作用，解释了一系列以往难于解释的现象；计及了抖振与颤振分析中的各种耦合作用，风的入射攻角也可以不为零。