用AR模型和SIMIU功率谱模拟脉动风

资 源 简 介

用AR模型和SIMIU功率谱模拟脉动风

详 情 说 明

在结构风工程领域，模拟真实的风荷载是评估建筑物抗风性能的关键步骤。本文将介绍如何结合自回归（AR）模型与SIMIU功率谱来生成符合特定频谱特性的脉动风序列，最终叠加平均风得到完整的风速时程。

脉动风模拟的核心在于其随机特性。SIMIU功率谱是风工程中常用的频谱模型，能够准确描述自然风中不同频率成分的能量分布。而AR模型作为时间序列分析的重要工具，特别适合用于模拟具有特定频谱特性的随机过程。

实现过程通常分为三个主要步骤：首先需要根据目标场地特性确定SIMIU功率谱的参数，包括平均风速、地面粗糙度等；然后通过AR模型拟合该功率谱，这一步骤的关键在于正确选择AR模型的阶数和系数；最后将生成的脉动风序列与确定的平均风分量进行线性叠加。

这种方法相比传统的谐波叠加法具有计算效率高的优势，特别适合需要生成长时间序列的情况。通过调整AR模型的参数，可以灵活地控制模拟结果的精度和计算成本，使其既能满足工程精度要求，又保持较高的计算效率。