고층빌딩의 동적응답 모니터링을 위한 센서 개수 및 최적위치 결정
The Optimal Placements and Number of Sensors for Dynamic Monitoring of Tall Buildings
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초록
풍하중에 취약하며, 모니터링에 다양한 모드가 고려되어야하는 초고층 빌딩에서 최적 센서의 위치 및 최적 개수를 결정하는 문제는 매우 중요하다. 본 논문에서는 고층빌딩의 모니터링을 위한 센서의 최적 개수 및 최적 위치의 결정 방법에 대해 제안한다. Kammer에 의해 제안된 유효영향법(Effective Influence Method)을 이용하여 특정 수의 센서가 설치될 최적의 위치를 결정하며, 추정 모드형상의 정확도에 관한 모니터링 목표 수준을 달성할 수 있는 최소의 센서수를 결정한다. 제안된 알고리즘의 사례연구로 25층의 건물모형인 켄틸레버 구조물을 선정하여 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 센서의 최적 위치 및 최적 개수, 계측 가능한 모드는 합리적으로 결정되는 것을 확인하였다.
Abstract
Determination of the optimal placements of sensors (OPS) and the optimal number of sensors (ONS) is one of the mostimportant engineering problems to the sensor deployment in tall buildings subjected to dynamic wind loads. In this study, a strategyof the OPS and ONS is proposed for design of an effective monitoring system for tall buildings: 1) first, the OPS is solved by utilizingthe effective influence method developed by Kammer; 2) then, accuracy of estimated mode shapes leads to determine the ONS toachieve a monitoring requirement. A numerical example is conducted with a 25 story building for demonstration of the algorithm. Asa result, an optimal solution of the OPS and ONS is confirmed.
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