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Identification of Natural Frequency and Dampings of in Situ Tall Buildings using Ambient Wind Vibration Data / Yang, Jann N. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°5 (Mai 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°5 (Mai 2004) . - 570-577 p. Titre : Identification of Natural Frequency and Dampings of in Situ Tall Buildings using Ambient Wind Vibration Data Titre original : Identification de la Fréquence Normale et Atténuation des Grands Bâtiments in situ en Utilisant des Données Ambiantes de Vibration de Vent Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin ; Lei, Ying, Auteur ; Huang, Norden ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique Article en page(s) : 570-577 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : data  analysis  Buildings  high-rise  Wind  loads  Damping  ratio  Natural  frequency  Analyse  des  données  Bâtiments  élevés  Charges  de  vent  Constante  d'amortissement  Fréquence  normale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An Accurate prediction for the response of tall buildings subject to strong wind gusts or earthquakes requires the information of in situ dynamic properties of the building, including natural frequencies and damping ratios. This paper presents a method of identifying natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings using ambient wind vibration data. Our approach is based on the empirical mode decomposition (EMD) method, the random decrement technique (RDT), and the Hilbert.Huang transform. Our method requires only one acceleration sensor. The noisy measurement of the building acceleration is first processed through the EMD method to determine the response of each mode. Then, RDT is used to obtain the free vibration modal response. Finally, the Hilbert transform is applied to each free vibration modal response to identify natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings. The application of the proposed methodology is demonstrated in detail using simulated response data of a 76-story benchmark building polluted by noise. Both the along-wind and across-wind vibration measurements have been illustrated. Simulation results demonstrate that the accuracy of the proposed method in identifying natural frequencies and damping ratios is remarkable. The methodology proposed herein provides a new and effective tool for the parametric identification of in situ tall buildings. Une Prévision précise pour la réponse des grands bâtiments sujet aux rafales ou aux tremblements de terre forts de vent exige l'information des propriétés dynamiques in situ du bâtiment, y compris des fréquences normales et des constantes d'amortissement. Cet article présente une méthode d'identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ en utilisant des données ambiantes de vibration de vent. Notre approche est basée sur la méthode empirique de la décomposition de mode (EMD), la technique aléatoire de décroissance (transformateur rotatif), et les Hilbert.Huang. Notre méthode exige seulement une sonde d'accélération. La mesure bruyante de l'accélération de bâtiment est d'abord traitée par la méthode d'EMD pour déterminer la réponse de chaque mode. Puis, le transformateur rotatif est utilisé pour obtenir la réponse modale de vibration libre. En conclusion, le Hilbert transformateur est appliqué à chaque réponse modale de vibration libre pour identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ. L'application de la méthodologie proposée est démontrée en détail en utilisant des données simulées de réponse d'un bâtiment de repère de 76 étages pollué par bruit. Le long le vent et à travers des mesures de vibration de vent ont été illustrés. Les résultats de simulation démontrent que l'exactitude de la méthode proposée en identifiant des fréquences normales et des constantes d'amortissement est remarquable. La méthodologie proposée ci-dessus fournit un nouveau et efficace outil pour l'identification paramétrique des grands bâtiments in situ. En ligne : jnyang@uci.edu, [article] Identification of Natural Frequency and Dampings of in Situ Tall Buildings using Ambient Wind Vibration Data = Identification de la Fréquence Normale et Atténuation des Grands Bâtiments in situ en Utilisant des Données Ambiantes de Vibration de Vent [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin ; Lei, Ying, Auteur ; Huang, Norden ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique . - 570-577 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°5 (Mai 2004) . - 570-577 p. Mots-clés : data  analysis  Buildings  high-rise  Wind  loads  Damping  ratio  Natural  frequency  Analyse  des  données  Bâtiments  élevés  Charges  de  vent  Constante  d'amortissement  Fréquence  normale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An Accurate prediction for the response of tall buildings subject to strong wind gusts or earthquakes requires the information of in situ dynamic properties of the building, including natural frequencies and damping ratios. This paper presents a method of identifying natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings using ambient wind vibration data. Our approach is based on the empirical mode decomposition (EMD) method, the random decrement technique (RDT), and the Hilbert.Huang transform. Our method requires only one acceleration sensor. The noisy measurement of the building acceleration is first processed through the EMD method to determine the response of each mode. Then, RDT is used to obtain the free vibration modal response. Finally, the Hilbert transform is applied to each free vibration modal response to identify natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings. The application of the proposed methodology is demonstrated in detail using simulated response data of a 76-story benchmark building polluted by noise. Both the along-wind and across-wind vibration measurements have been illustrated. Simulation results demonstrate that the accuracy of the proposed method in identifying natural frequencies and damping ratios is remarkable. The methodology proposed herein provides a new and effective tool for the parametric identification of in situ tall buildings. Une Prévision précise pour la réponse des grands bâtiments sujet aux rafales ou aux tremblements de terre forts de vent exige l'information des propriétés dynamiques in situ du bâtiment, y compris des fréquences normales et des constantes d'amortissement. Cet article présente une méthode d'identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ en utilisant des données ambiantes de vibration de vent. Notre approche est basée sur la méthode empirique de la décomposition de mode (EMD), la technique aléatoire de décroissance (transformateur rotatif), et les Hilbert.Huang. Notre méthode exige seulement une sonde d'accélération. La mesure bruyante de l'accélération de bâtiment est d'abord traitée par la méthode d'EMD pour déterminer la réponse de chaque mode. Puis, le transformateur rotatif est utilisé pour obtenir la réponse modale de vibration libre. En conclusion, le Hilbert transformateur est appliqué à chaque réponse modale de vibration libre pour identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ. L'application de la méthodologie proposée est démontrée en détail en utilisant des données simulées de réponse d'un bâtiment de repère de 76 étages pollué par bruit. Le long le vent et à travers des mesures de vibration de vent ont été illustrés. Les résultats de simulation démontrent que l'exactitude de la méthode proposée en identifiant des fréquences normales et des constantes d'amortissement est remarquable. La méthodologie proposée ci-dessus fournit un nouveau et efficace outil pour l'identification paramétrique des grands bâtiments in situ. En ligne : jnyang@uci.edu,