Identification of modal damping ratios of structures with closely spaced modal frequencies

Chen, J.; Xu, Y.L.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Chen, J. (Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University) Xu, Y.L. (Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제14권 제4호

발행연도: 2002.1

수록면: 417 - 434 (18page)

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This paper explores the possibility of using a combination of the empirical mode decomposition (EMD) and the Hilbert transform (HT), termed the Hilbert-Huang transform (HHT) method, to identify the modal damping ratios of the structure with closely spaced modal frequencies. The principle of the HHT method and the procedure of using the HHT method for modal damping ratio identification are briefly introduced first. The dynamic response of a two-degrees-of-freedom (2DOF) system under an impact load is then computed for a wide range of dynamic properties from well-separated modal frequencies to very closely spaced modal frequencies. The natural frequencies and modal damping ratios identified by the HHT method are compared with the theoretical values and those identified using the fast Fourier transform (FFT) method. The results show that the HHT method is superior to the FFT method in the identification of modal damping ratios of the structure with closely spaced modes of vibration. Finally, a 36-storey shear building with a 4-storey light appendage, having closely spaced modal frequencies and subjected to an ambient ground motion, is analyzed. The modal damping ratios identified by the HHT method in conjunction with the random decrement technique (RDT) are much better than those obtained by the FFT method. The HHT method performing in the frequency-time domain seems to be a promising tool for system identification of civil engineering structures.

#system identification #closely spaced modal frequencies #modal damping ratio #the HHT method #the FFT method

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Chen, J.

소속기관 Architectural Design and Research Institute of Ningbo University Co. Ltd.

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 5 이용수 15

Xu, Y.L.

소속기관 Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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