능동질량감쇠기를 이용한 39층 구조물의 시스템 식별
System Identification of a 39-Story Building Structure Using an Active Mass Damper
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초록
본 연구에서는 풍응답 제어를 위해 능동질량감쇠기가 설치된 39층 구조물의 시스템식별을 수행하였다. 능동질량감쇠기를 가진기로 이용하여 입력 조화하중 신호를 생성하여 구조물을 가진하였으며, 가진 결과로 발생한 구조물의 가속도 응답을 계측하여 구조물의 전달함수를 파악하였다. 대상 구조물의 상시진동 계측 결과를 바탕으로 가진 제어 대상이 되는 주요 저차모드의 개략적인 범위를 파악한 후 가진 진동수 대역을 결정하였으며, 3곳의 위치에서 계측된 가속도 응답을 바탕으로 제어대상 3개 모드의 진동수와 감쇠비, 그리고 모드형상을 식별하였다. 모드벡터는 AMD의 설치위치 및 가진방향과 동일한 위치의 응답을 기준으로 정규화하여 구성하였으며, 정규화된 모드벡터에 따른 모드질량행렬을 도출하였다. 식별된 모드특성을 이용하여 구성된 해석모델을 사용하여 얻어진 가속도 응답이 계측된 결과와 거의 일치한다는 사실로부터 식별된 모델이 적절하게 구조물의 동적거동을 모사하고 있음을 확인하였다.
Abstract
In this study, a system identification of a 39 story building structure was performed by using an active massdamper(AMD) which was installed for the wind-induced vibration control of the building. First, ambient vibration testwas conducted for determining the excitation frequency range, and then sine swept tests for obtaining the transferfunction from the AMD input to the system outputs were performed. Three accelerometers were used for measuringthe structural responses and one accelerometer was mounted on the moving mass of the AMD. The modalcharacteristics such as frequency, damping ratio, vector, and mass were identified for the first three modes. Modalvectors were normalized to the value of the AMD installation and operating direction. The analytical model constructedby using the identified modal characteristics exactly represents the experimentally obtained transfer function andresonance responses.
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