Compressive force estimation of steel member using a system identification technique = System identification 기법을 이용한 철골 부재의 압축력 추정
저자
발행사항
Seoul : Graduate School, Yonsei University, 2007
학위논문사항
학위논문(석사)-- Graduate School, Yonsei University : Dept. of Architectural Engineering 2007.2
발행연도
2007
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
viii, 55장 : 삽도 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: Hyo Seon Park
소장기관
Compressive members are utilized in the construction of various engineering structures including bridges, buildings and other critical structures. The structural strengthening as well as monitoring of tall buildings requires the assessment of the compressive force acting in the members. Therefore, the development of a practical and reliable method to assess accurately the compressive force in structural members is of fundamental importance. Many researchers have focused on the estimation of tensile force using vibration method (Shinke et al., 1980; Kyska et al., 1991; Park et al., 2006). However, there are few researches found in the literature on the estimation of compressive force. Timoshenko(1955) published the closed-form solution of vibration equation of simply supported beam subjected to axial load. This equation reveals that the natural frequencies of the beam are function of the magnitude of tensile or compressive force along with other structural parameters.The system identification is a process to define a model and plan some experiments to measure the response of the system. Using the given model and response data, the unknown parameters are estimated by refining or updating the model.The object of this paper is to estimate the compressive force of a steel member using a system identification technique with vibration measurements. An existing system identification technique, which was developed for the structural parameter identification, is extended to estimate the compressive force in flexural member. The methodology utilizes the relationship between the natural frequencies, the structural parameters, and the compressive force of the member. A series of dynamic test is conducted on a steel beam subjected to several compressive forces. The stated objective is accomplished via the following approach. First, an existing system identification, which utilizes the structural sensitivity to eigen-frequency, is reviewed. Second, the validity of the method is demonstrated using simulated data from a simple beam. Third, the proposed method is applied to the experimental data from a fixed-fixed beam structure subjected to several compressive loads. Finally, experimental results are presented and the proposed method is validated using both numerical and experimental data.
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