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Investigation of water length effects on the modal behavior of a prototype arch dam using operational and analytical modal analyses

저자 : Sevim, Baris ,Bayraktar, Alemdar ,Altunisik, Ahmet Can

발행기관 : Techno-Press

학술지명 : Structural Engineering and Mechanics, An Int＇l Journal

권호사항 : Vol.37 No.6 [2011]

발행연도 : 2011년

작성언어 : English

주제어 : ambient vibration test ,dynamic characteristic ,prototype arch dam-reservoir-foundation model ,water length effect

등재정보 : SCIE,SCOPUS

자료형태 : 학술저널

수록면 : 593-615(23쪽)

제공처 : NDSL

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This study determines the water length effects on the modal behavior of a prototype arch dam using Operational and Analytical Modal Analyses. Achievement of this purpose involves construction of a prototype arch dam-reservoir-foundation model under laboratory conditions. In the model, reservoir length was taken to be as much as three times the dam height. To determine the experimental dynamic characteristics of the arch dam using Operational Modal Analysis, ambient vibration tests were implemented for empty reservoir and three different reservoir water lengths. In the ambient vibration tests, the dam was vibrated by natural excitations provided from small impact effects and the response signals were measured using sensitive accelerometers. Operational Modal Analysis software process signals collected from the ambient vibration tests, and Enhanced Frequency Domain Decomposition and Stochastic Subspace Identification techniques estimated modal parameters of the dams. To validate the experimental results, 3D finite element model of the prototype arch dam was modeled by ANSYS software for empty reservoir and three different reservoir water lengths, and dynamic characteristics of each model were determined analytically. At the end of the study, experimentally and analytically identified dynamic characteristics compared to each other. Also, changes on the natural frequencies along to water length are plotted as graphs. Results suggest that reservoir water complicates the modal behavior of the arch dam significantly.

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