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Tilt Motion Effects on the Double-Time Integration of Linear Accelerometers: An Experimental Approach / Boroschek, Rubén L. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2072-2089 p. Titre : Tilt Motion Effects on the Double-Time Integration of Linear Accelerometers: An Experimental Approach Titre original : Effets de Mouvement d'Inclinaison sur la Double Intégration de Temps des Accéléromètres Linéaires : Une Approche Expérimentale Type de document : texte imprimé Auteurs : Boroschek, Rubén L., Auteur ; Legrand, Denis, Auteur Article en page(s) : 2072-2089 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sismologistes  Composants  quasistatiques  Déplacement  séismique Index. décimale : 551.2 Résumé : There is an important need for seismologists and engineers to determine seismic displacement including its quasi-static components. The existence of commercial low-cost and low-noise instruments has prompted researchers to try to derive displacement-time histories from acceleration records by using different integration techniques. In this article we show that an important reason for the failure of the integration process is the presence, in translational acceleration records, of tilt effects or rotational components of motions. The importance of these effects in seismic records has been considered in analytical studies before. In this work we show, using controlled experimental tests on a six-component shake table, that small tilts generate a distortion of the translational acceleration records that limits their validity, especially for low-frequency components. We show that knowledge of the complete history of tilt is necessary to obtain an accurate displacement after a double-time integration and that the knowledge of the initial and final tilt magnitudes is not sufficient to obtain the true displacements. Hence, it is crucial, as a minimum, to record at the same place and at the same time the complete time history of the three rotational and the three translational components or to have a non-rotation-sensitive instrument to calculate properly the translational ground displacement, including its permanent components. Il y a un besoin important des sismologistes et des ingénieurs de déterminer le déplacement séismique comprenant ses composants quasistatiques. L'existence du bas coût commercial et des instruments à faible bruit a incité des chercheurs à essayer de dériver des histoires de temps de déplacement des disques d'accélération en employant différentes techniques d'intégration. En cet article nous prouvons qu'un motif important de l'échec du procédé d'intégration est la présence, dans les disques de translation d'accélération, des effets d'inclinaison ou des composants de rotation des mouvements. L'importance de ces effets en disques séismiques a été considérée dans des études analytiques avant. Dans ce travail nous montrons, en utilisant les essais expérimentaux commandés sur une table de secousse de six composants, que les petites inclinaisons produisent d'une déformation de l'accélération de translation enregistre que des limites leur validité, particulièrement pour les composants de basse fréquence. Nous prouvons que la connaissance de l'histoire complète de l'inclinaison est nécessaire pour obtenir un déplacement précis après qu'une intégration de double temps et que la connaissance des grandeurs initiales et finales d'inclinaison n'est pas suffisante pour obtenir les déplacements vrais. Par conséquent, il est crucial, comme minimum, pour enregistrer au même endroit et en même temps à l'histoire complète de temps des trois de rotation et des trois composants de translation ou pour avoir non un instrument sensible de rotation pour calculer correctement le déplacement au sol de translation, y compris ses composants permanents. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Tilt Motion Effects on the Double-Time Integration of Linear Accelerometers: An Experimental Approach = Effets de Mouvement d'Inclinaison sur la Double Intégration de Temps des Accéléromètres Linéaires : Une Approche Expérimentale [texte imprimé] / Boroschek, Rubén L., Auteur ; Legrand, Denis, Auteur . - 2072-2089 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2072-2089 p. Mots-clés : Sismologistes  Composants  quasistatiques  Déplacement  séismique Index. décimale : 551.2 Résumé : There is an important need for seismologists and engineers to determine seismic displacement including its quasi-static components. The existence of commercial low-cost and low-noise instruments has prompted researchers to try to derive displacement-time histories from acceleration records by using different integration techniques. In this article we show that an important reason for the failure of the integration process is the presence, in translational acceleration records, of tilt effects or rotational components of motions. The importance of these effects in seismic records has been considered in analytical studies before. In this work we show, using controlled experimental tests on a six-component shake table, that small tilts generate a distortion of the translational acceleration records that limits their validity, especially for low-frequency components. We show that knowledge of the complete history of tilt is necessary to obtain an accurate displacement after a double-time integration and that the knowledge of the initial and final tilt magnitudes is not sufficient to obtain the true displacements. Hence, it is crucial, as a minimum, to record at the same place and at the same time the complete time history of the three rotational and the three translational components or to have a non-rotation-sensitive instrument to calculate properly the translational ground displacement, including its permanent components. Il y a un besoin important des sismologistes et des ingénieurs de déterminer le déplacement séismique comprenant ses composants quasistatiques. L'existence du bas coût commercial et des instruments à faible bruit a incité des chercheurs à essayer de dériver des histoires de temps de déplacement des disques d'accélération en employant différentes techniques d'intégration. En cet article nous prouvons qu'un motif important de l'échec du procédé d'intégration est la présence, dans les disques de translation d'accélération, des effets d'inclinaison ou des composants de rotation des mouvements. L'importance de ces effets en disques séismiques a été considérée dans des études analytiques avant. Dans ce travail nous montrons, en utilisant les essais expérimentaux commandés sur une table de secousse de six composants, que les petites inclinaisons produisent d'une déformation de l'accélération de translation enregistre que des limites leur validité, particulièrement pour les composants de basse fréquence. Nous prouvons que la connaissance de l'histoire complète de l'inclinaison est nécessaire pour obtenir un déplacement précis après qu'une intégration de double temps et que la connaissance des grandeurs initiales et finales d'inclinaison n'est pas suffisante pour obtenir les déplacements vrais. Par conséquent, il est crucial, comme minimum, pour enregistrer au même endroit et en même temps à l'histoire complète de temps des trois de rotation et des trois composants de translation ou pour avoir non un instrument sensible de rotation pour calculer correctement le déplacement au sol de translation, y compris ses composants permanents. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org