Damage assessment of shear buildings by synchronous estimation of stiffness and damping using measured acceleration

Shin, Soobong; Oh, Seong Ho

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자료유형: 학술저널

저자정보: Shin, Soobong (Department of Civil Engineering, Inha University) Oh, Seong Ho (Department of Civil Engineering, Dong-A University)

저널정보: 테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제3권 제3호

발행연도: 2007.1

수록면: 245 - 261 (17page)

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Nonlinear time-domain system identification (SI) algorithm is proposed to assess damage in a shear building by synchronously estimating time-varying stiffness and damping parameters using measured acceleration data. Mass properties have been assumed as the a priori known information. Viscous damping was utilized for the current research. To chase possible nonlinear dynamic behavior under severe vibration, an incremental governing equation of vibrational motion has been utilized. Stiffness and damping parameters are estimated at each time step by minimizing the response error between measured and computed acceleration increments at the measured degrees-of-freedom. To solve a nonlinear constrained optimization problem for optimal structural parameters, sensitivities of acceleration increment were formulated with respect to stiffness and damping parameters, respectively. Incremental state vectors of vibrational motion were computed numerically by Newmark-${\beta}$ method. No model is pre-defined in the proposed algorithm for recovering the nonlinear response. A time-window scheme together with Monte Carlo iterations was utilized to estimate parameters with noise polluted sparse measured acceleration. A moving average scheme was applied to estimate the time-varying trend of structural parameters in all the examples. To examine the proposed SI algorithm, simulation studies were carried out intensively with sample shear buildings under earthquake excitations. In addition, the algorithm was applied to assess damage with laboratory test data obtained from free vibration on a three-story shear building model.

#nonlinear time-domain SI #incomplete measurement #noise #time-window #moving average

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이 논문의 저자 정보

Shin, Soobong

소속기관 Department of Civil Engineering, Inha University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 3 이용수 21

Oh, Seong Ho

소속기관 Department of Civil Engineering, Dong-A University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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