Dynamic identification of a model of brick masonry building

• Autorzy: Zembaty Z. , Kowalski M.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja dynamiczna modelu budynku murowanego z cegły

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A model of brick masonry building has been subjected to a series of excitations on shaking table. The paper presents results of identification of dynamic properties of the model from harmonic and seismic excitations by various methods: peak picking, animations of harmonic motion in resonance, half power bandwidth method, circle fit technique and finally by the least squares method for time history records in frequency domain. For the latter method the basic modal equations for the structural response under two-component, kinematic excitations have been derived. A functional together with its gradient have been derived to minimise mean square error between measured and computed response. As a result natural frequencies, damping ratios, mode shapes and effective modal participation factors were estimated. The dynamic behaviour of the analysed model has been investigated and various results of identifications compared and discussed in detail.

PL

Model budynku murowanego z cegły poddano serii testów na stole wstrząsowym. W pracy przedstawiono wyniki identyfikacji dynamicznej tego modelu poddanego wymuszeniom harmonicznym i sejsmicznym przy zastosowaniu różnych metod: wyszukiwania maksimów, animacji drgań harmonicznych w rezonansie, metody połowy mocy, wpisywania okręgów oraz metody najmniejszych kwadratów w zastosowaniu do zapisów odpowiedzi w dziedzinie częstości. Dla tej ostatniej metody wyprowadzono podstawowe równania analizy modalnej odpowiedzi konstrukcji poddanej kinematycznemu wymuszeniu dwuskładnikowemu. W calu minimalizacji średniokwadratowego błędu między odpowiedzią zmierzoną i obliczoną wyprowadzono odpowiedni funkcjonał i jego gradient. Jako wyniki otrzymano oszacowania częstości drgań własnych, ułamki tłumienia krytycznego, postacie drgań własnych i efektywne współczynniki udziału postaci drgań. Szczegółowo przeanalizowano odpowiedź dynamiczną modelu i porównano różne wyniki identyfikacji.

Słowa kluczowe

PL

budynek murowany; identyfikacja dynamiczna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 46, nr 1
• Strony: 107--136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Zembaty Z.

• Faculty of Civil Engineering, Technical University, Opole

autor

Kowalski M.

• Faculty of Civil Engineering, Technical University, Opole

Bibliografia

• 1. E. JUHÁSOVÁ, Z. ZEMBATY, M. KOWALSKI, Experimental investigations of dynamic effects on brick masonry buildings and their strengthening, Archives of Civil Engineering, 46, 1, 83-106, 2000.
• 2. J.L. BECK, Determining models of structures from earthquake records, Report No. EERL78-01, Earthquake Engineering Research Laboratory, Caltech, Pasadena, California 1978
• 3. H.G. NATKE [Ed.], Identification of vibrating structures, CISM Courses & Lectures 272, Springer, Vienna 1982.
• 4. J. EWINS, Modal testing: theory and practice, John Wiley & Sons, New York 1986.
• 5. T. UHL, Computer aided identification of models of mechanical structures [in Polish], WNT, Warszawa 1997.
• 6. E. JUHÁSOVÁ, Seismic effects on structures, Elsevier, Amsterdam 1991.
• 7. R.W. CLOUGH, J. PENZIEN, Dynamics of structures, 2nd edition, McGraw-Hill, New York 1993.
• 8. G.H. McVERRY, Structural identification in the frequency domain from earthquake records, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 8, 161-180, 1980.
• 9. C.C. KENNEDY, C.D.P. PANCU, Use of vectors in vibration measurement and analysis, J. of Aeronautical Sciences, 14, 11, 1947.
• 10. W FlNDElSEN, J. SZYMANOWSKI, A. WIERZBICKI, Theory and numerical methods of optimization [in Polish], PWN, Warszawa 1980 .
• 11. J.E. DENNIS, R.B. SCHNABEL, Numerical methods for unconstrained optimization and nonlinear equations, Prentice-Hall, New York 1983.
• 12. R. FLETCHER, Practical methods of optimization, John Wiley & Sons, Chichester 1987.
• 13. Z. ZEMBATY, M. KOWALSKI, Dynamic identification of brick masonry structures based on scaled 1:2, model experiment [in Polish], Report for Polish Committee for Scientific Research (KBN), Opole 1999 .
• 14. J. LANGER, Dynamics of structures [in Polish], Wyd. Politechniki Wrocławskiej, 1980.
• 15. T. CHMIELEWSKI, Z. ZEMBATY, Fundamental of structural dynamics (in Polish), Arkady, Warszawa 1998.