MATLAB脉动风时程生成与风荷载模拟系统

资 源 简 介

本项目基于随机振动理论和风速谱模型，通过MATLAB实现脉动风速时程的生成与可视化。系统支持Davenport谱、Kaimal谱等多种模型，可模拟不同高度与地貌条件下的脉动风特性，适用于风荷载分析与结构抗风设计。

详 情 说 明

脉动风时程生成与风荷载模拟系统

项目介绍

本项目是一款基于MATLAB的脉动风时程与风荷载模拟系统。系统依据随机振动理论和风速谱模型，通过高效的数值算法实现脉动风速时程的生成、可视化及统计分析，并能进一步转换为风荷载时程，为结构风工程领域的分析与设计提供可靠的数据支持。

功能特性

• 多谱模型支持：集成Davenport、Kaimal等多种经典风速功率谱模型，适应不同地貌条件。
• 灵活参数配置：允许用户自定义平均风速、参考高度、地表粗糙度、时间步长、持续时间等关键参数。
• 两种模拟方法：提供谐波叠加法与线性滤波法（AR法）两种随机过程模拟算法。
• 结果验证与分析：自动绘制时程曲线，生成功率谱密度验证图，并提供均值、方差、峰值因子等统计特征。
• 风荷载转换：可根据结构参数，将生成的脉动风速时程转换为风压或风力时程。

使用方法

1. 配置输入参数：在main.m脚本中修改或设置基本风参数、谱模型参数、时程参数及生成设置。
2. 运行主程序：执行main.m，系统将根据设定参数生成脉动风速时程。
3. 查看结果：程序自动保存.mat格式的时程数据文件，并生成相应的曲线图与统计报表。
4. 风荷载计算（可选）：若需生成风荷载，在程序中指定结构物特征参数（如体型系数、参考面积等），系统将同步输出风荷载时程。

系统要求

• 平台：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox（用于信号分析与谱估计）

文件说明

主程序文件承担了系统的核心调度与执行功能，其实现了用户参数输入、模拟算法调用、脉动风速时程生成、风荷载计算、结果可视化图形绘制以及数据文件的输出与保存等一系列完整流程。