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학술저널
저자정보
Wen-Hwa Wu (National Yunlin University of Science and Technology) Sheng-Wei Wang (National Yunlin University of Science and Technology) Chien-Chou Chen (National Yunlin University of Science and Technology) Gwolong Lai (National Yunlin University of Science and Technology)
저널정보
국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.17 No.3
발행연도
2016.1
수록면
363 - 389 (27page)

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Deficient modes that cannot be always identified from different sets of measurement data may exist in the application of operational modal analysis such as the stochastic subspace identification techniques in large-scale civil structures. Based on a recent work using the long-term ambient vibration measurements from an instrumented cable-stayed bridge under different wind excitation conditions, a benchmark problem is launched by taking the same bridge as a test bed to further intensify the exploration of mode identifiability. For systematically assessing this benchmark problem, a recently developed SSI algorithm based on an alternative stabilization diagram and a hierarchical sifting process is extended and applied in this research to investigate several sets of known and blind monitoring data. The evaluation of delicately selected cases clearly distinguishes the effect of traffic excitation on the identifiability of the targeted deficient mode from the effect of wind excitation. An additional upper limit for the vertical acceleration amplitude at deck, mainly induced by the passing traffic, is subsequently suggested to supplement the previously determined lower limit for the wind speed. Careful inspection on the shape vector of the deficient mode under different excitation conditions leads to the postulation that this mode is actually induced by the motion of the central tower. The analysis incorporating the tower measurements solidly verifies this postulation by yielding the prevailing components at the tower locations in the extended mode shape vector. Moreover, it is also confirmed that this mode can be stably identified under all the circumstances with the addition of tower measurements. An important lesson learned from this discovery is that the problem of mode identifiability usually comes from the lack of proper measurements at the right locations.

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Alicioglu, B. / 2008 / Ambient vibration analysis with subspace methods and automated mode selection : case studies / J. Struct. Eng. -ASCE 134(6):1016~1029 google schola Bakir, P. G. / 2011 / Automation of the stabilization diagram for subspace based system identification / Expert Syst. Appl 38(12):14390~14397 google schola Bendat, J.S. / 1986 / Random Data: Analysis and Measurement Procedures / John Wiley & Sons google schola Brinker, R. / 2001 / Modal identification of output-only systems using frequency domain decomposition / Smart Mater. Struct 10(3):441~445 google schola Carden, E.P. / 2008 / Fuzzy clustering of stability diagrams for vibration-based structural health monitoring / Comput. -Aided Civil Infrastruct. Eng 23(5):360~372 google schola

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