A new damage index for detecting sudden change of structural stiffness

Chen, B.; Xu, Y.L.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Chen, B. (Dept. of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University) Xu, Y.L. (Dept. of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제26권 제3호

발행연도: 2007.1

수록면: 315 - 341 (27page)

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A sudden change of stiffness in a structure, associated with the events such as weld fracture and brace breakage, will cause a discontinuity in acceleration response time histories recorded in the vicinity of damage location at damage time instant. A new damage index is proposed and implemented in this paper to detect the damage time instant, location, and severity of a structure due to a sudden change of structural stiffness. The proposed damage index is suitable for online structural health monitoring applications. It can also be used in conjunction with the empirical mode decomposition (EMD) for damage detection without using the intermittency check. Numerical simulation using a five-story shear building under different types of excitation is executed to assess the effectiveness and reliability of the proposed damage index and damage detection approach for the building at different damage levels. The sensitivity of the damage index to the intensity and frequency range of measurement noise is also examined. The results from this study demonstrate that the damage index and damage detection approach proposed can accurately identify the damage time instant and location in the building due to a sudden loss of stiffness if measurement noise is below a certain level. The relation between the damage severity and the proposed damage index is linear. The wavelet-transform (WT) and the EMD with intermittency check are also applied to the same building for the comparison of detection efficiency between the proposed approach, the WT and the EMD.

#sudden damage #acceleration response #signal discontinuity #damage index #empirical mode decomposion #wavalet transform #damage detection

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이 논문의 저자 정보

Chen, B.

소속기관 Department of Civil Engineering, Zhejiang University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 공학 > 기타공학 > 기타 공학

논문수 6 이용수 23

Xu, Y.L.

소속기관 Dept. of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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