시스템식별을 통한 TLCD 풍진동 제어성능 검증
Evaluation of Wind-induced Vibration Control Performance of TLCD based on the System Identification
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초록
풍진동에 의한 사용성의 문제를 해결하고 진동을 저감시키기 위하여 TLCD가 설치된 건물의 태풍에 의한 풍진동 계측결과를 바탕으로 시스템식별을 통하여 동특성 및 모달풍하중을 추정하고 TLCD의 풍진동 저감성능을 분석하였다. 대상건물은 인천 송도에 위치한 지상 64층 237m의 주거용건물로 상층부에 TLCD가 설치되었으며, 건물과 TLCD의 거동을 계측하기 위하여 풍향풍속계, 가속도계, 수위계및 인터넷기반 송수신시스템을 구축하였다. 계측된 건물의 가속도와 TLCD 액체의 변위결과를 바탕으로 구조물-TLCD 연계 모드를 식별하였으며 이를 바탕으로 구조물과 TLCD의 고유진동수를 식별하였다. 또한 계측된 구조물과 TLCD의 가속도응답으로부터 칼만필터를 이용하여 모달풍하중을역추정하여 식별된 구조물의 동특성을 바탕으로 TLCD의 풍진동 저감성능을 분석하였다. 분석결과 TLCD의 설치로 인하여 태풍에 의한 풍진동이 최대 29.9% 정도 저감되는 것으로 나타났다.
Abstract
As the height of buildings increases, it often requires supplementary damping system for occupants comfortin windy condition. This paper presents the performance of a tuned liquid column damper (TLCD) based on the systemidentification and the inverse wind load estimation. The TLCD was installed on 64-story, 237m residential buildingslocated in Incheon, Korea with a monitoring system consisting of an anemometer, accelerometers, water gauge, andinternet-based data logging system. In order to analyze the behavior of the building during the typhoon, the dynamicproperties of building and TLCD are identified from the measured responses. The modal wind load is then inverselyestimated from the TLCD and building accelerations using a Kalman filter, and the vibration reduction performanceof the TLCD is evaluated.
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