A new method is proposed in this study for estimating the damping ratio of a super tall building under strong wind loads with short-time measured acceleration signals. This method incorporates two main steps. Firstly, the power spectral density of wind-induced acceleration response is obtained by the wavelet transform, then the dynamic characteristics including the natural frequency and damping ratio for the first vibration mode are estimated by a nonlinear regression analysis on the power spectral density. A numerical simulation illustrated that the damping ratios identified by the wavelet spectrum are superior in precision and stability to those values obtained from Welch's periodogram spectrum. To verify the efficiency of the proposed method, wind-induced acceleration responses of the Guangzhou West Tower (GZWT) measured in the field during Typhoon Usagi, which affected this building on September 22, 2013, were used. The damping ratios identified varied from 0.38% to 0.61% in direction 1 and from 0.22% to 0.59% in direction 2. This information is expected to be of considerable interest and practical use for engineers and researchers involved in the wind-resistant design of super-tall buildings.
The present study aims to evaluate the effects of satellite-based SST (OSTIA) assimilation on a regional ocean circulation model for the Yellow and East China Seas (YECS), using three different assimilation methods: the Ensemble Optimal Interpolation (EnOI), Ensemble Kalman Filter (EnKF), and 4-Dimensional Variational (4DVAR) techniques, which are widely used in the ocean modeling communities. The model experiments show that an improved initial condition by assimilating the SST affects the seasonal water temperature and water mass distributions of the YECS. In particular, the SST data assimilation influences the temperature structures horizontally and vertically in winter, thereby improving the behavior of the YS warm current water. This is due to the fact that during wintertime the water column is well mixed, which is directly updated by the SST assimilation. The model comparisons indicate that the SST assimilation can improve the model performance in resolving the subsurface structures in wintertime, but has a relatively small impact in summertime due to the strong stratification. The differences among the different assimilation experiments are obvious when the SST was sharply changed due to a typhoon passage. Overall, the EnKF and 4DVAR show better agreement with the observations than the EnOI. The relatively low performance of EnOI under storm conditions may be related with a limitation of EnOI method whereby an analysis is obtained from a number of climatological fields, and thus the typhoon-induced SST changes in short-time scales may not be adequately reflected in the data assimilation.
목포시는 낮은 도시기반시설, 하구언 및 방조제 건설에 따른 해양환경 변화 및 지구온난화에 의한 해수면 상승 등에 기인하여 태풍과 같은 악기상 조건을 수반하지 않더라도 해수범람에 의한 저지대 침수피해가 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 MIKE21 모형을 이용하여 해일/범람 모형을 수립하고, 목포지역에 침수피해를 발생시킨 태풍에 대해 적용하였다. 모의는 최근 10년간 내습한 태풍 중 가장 높은 해일고(59 cm)를 발생시킨 태풍 'RUSA(0215)'가 약최고고조위의 조위상황에 내습할 경우 발생할 수 있는 가상상황에 대해 수행되었다. 이때의 조위는 545cm로 금호방조제 건설이후 목포항 10년 빈도의 고극조위(544 cm)에 해당하는 조위이다. 해일/범람모의 결과, 범람이 발생할 경우 내항부근에서 단시간에 넓은 지역의 피해가 예상되고 있어, 이에 대한 방재대책 마련이 요구된다.
This paper presents a 1:25 multi-freedom aero-elastic model for a high lighting pole at the Zhoushan stadium. To validate the similarity characteristics of the model, a free vibration test was performed before the formal test. Beat phenomenon was found and eliminated by synthesis of vibration in the X and Y directions, and the damping ratio of the model was identified by the free decay method. The dynamic characteristics of the model were examined and compared with the real structure; the similarity results were favorable. From the test results, the major along-wind dynamic response was the first vibration component. The along-wind wind vibration coefficient was calculated by the China code and Eurocode. When the peak factor equaled 3.5, the coefficient calculated by the China code was close to the experimental result while Eurocode had a slight overestimation of the coefficient. The wind vibration coefficient during typhoon flow was analyzed, and a magnification factor was suggested in typhoon-prone areas. By analyzing the power spectrum of the dynamic cross-wind base shear force, it was found that a second-order vortex-excited resonance existed. The cross-wind response in the test was smaller than Eurocode estimation. The aerodynamic damping ratio was calculated by random decrement technique and the results showed that aerodynamic damping ratios were mostly positive at the design wind speed, which means that the wind-induced galloping phenomenon is predicted not to occur at design wind speeds.
A recent work by the authors has demonstrated the feasibility of scour evaluation for Kao-Ping-Hsi Cable-Stayed Bridge simply based on ambient vibration measurements. To further attain the goal of scour monitoring, a key challenge comes from the interference of several environmental factors that may also significantly alter the pier frequencies without the change of scour depth. Consequently, this study attempts to investigate the variation in certain modal frequencies of this bridge induced by several environmental factors. Four sets of pier vibration measurements were taken either during the season of plum rains, under regular summer days without rain, or in a period of typhoon. These signals are analyzed with the stochastic subspace identification and empirical mode decomposition techniques. The variations of the identified modal frequencies are then compared with those of the corresponding traffic load, air temperature, and water level. Comparison of the analyzed results elucidates that both the traffic load and the environmental temperature are negatively correlated with the bridge frequencies. However, the traffic load is clearly a more dominant factor to alternate the identified bridge deck frequency than the environmental temperature. The pier modes are also influenced by the passing traffic on the bridge deck, even though with a weaker correlation. In addition, the variation of air temperature follows a similar tendency as that of the passing traffic, but its effect on changing the bridge frequencies is obviously not as significant. As for the effect from the alternation of water level, it is observed that the frequency baselines of the pier modes may positively correlate with the water level during the seasons of plum rains and typhoon.
플로팅도크는 육상에서 건조된 선박을 해상으로 진수하기 위한 주요한 설비이다. 2000년대 초반 국내에서 육상에서 건조한 선박을 플로팅도크를 이용하여 진수할 수 있는 육상 건조 공법이 개발 적용됨에 따라 드라이도크에 대한 투자 없이 신조 사업에 참여할 수 있는 기회가 대폭 확대되었다. 본 논문에서는 이러한 육상 건조 공법을 활용하여 드라이도크를 보유하지 않은 중소업체에서 건조한 선박을 진수시킬 수 있는 플로팅도크의 안전한 계류를 위한 기본 계산을 수행하고 이를 기반으로 계류 시스템을 설계하였다. 본 논문은 적재 중량 4,000 Ton급 플로팅도크를 대상으로 하여, 플로팅도크가 설치되어 운영될 대불부두의 환경 요건 중 가장 심각한 상황인 태풍 상황을 고려하여 수행되었다. 설계 하중의 계산은 국제적으로 통용되는 기준을 따라 풍하중, 조류하중, 파에 의한 하중을 고려하였다. 대불 부두의 기존 계류 설비를 활용하여 플로팅 도크의 계류 로프 초기 배치를 수행한 후 주어진 하중에 따라 계류 로프별로 최소 파단 강도를 계산하였다. 계산 결과를 바탕으로 최소 파단 강도를 줄일 수 있도록 계류 배치를 일부 수정하였으며 최종 계류 라인의 규격을 선정하였다.
벼를 보통기에 동일하게 이앙하여 추앙후 20일, 유전형성기, 감수분열기 및 출수기의 생육시기별로 포장상태에서 3일간씩 관수처리한 경우와 품종, 이앙기 및 재배조건이 다양한 농가포장에서 태풍 'Thelma 호'('87년 7월 16~18일)에 의해 3일간 관수된 경우에 생육단계별 피해상태와 피해주의 고립분얼이삭의 발생에 의한 수량 보상력을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 보통기 이앙된 벼의 생육시기별 관수처리에서는 생육이 진전될수록 관수된 수온이 높아져 피해가 컸으나 고온기에 여러 생육단계를 갖는 농가포장이 일시에 관수되면 어린 생육단계일수록 피해가 컸다. 2. 생식생장 관수 피해수의 수량보상은 고립절분얼이삭에 의존하였고 고립절분얼이삭이 9월 15일 출수되어 등숙적산온도가 69$0^{\circ}C$, 등숙일조시간이 210시간이 확보되었을 때 쌀 230kg/10a을 보상하였다.0a을 보상하였다.
기후 변화에 따른 자연재해와 이상기상의 빈도 및 심도가 날로 증가하면서, 사회기반시설과 건축물에 미치는 영향도 점차 커지고 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해 다양한 정부 기관과 민간 부문에서는 이로인한 피해를 정확히 평가하려는 노력을 기울이고 있지만, 현실에 부합하는 정밀한 피해 예측과 평가는 여전히 도전적인 과제로 남아 있으며, 현재의 기술 수준으로는 부족함이 많다. 이러한 배경 하에, 본 연구는 우리나라에서 발생하는 주요 자연재해 중 하나인 태풍에 의한 건축물 피해를 분석하여, 해당 피해를 정확히 평가할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다. 딥러닝 알고리즘을 활용한 평가 방식과 프레임워크를 도입하여, 태풍으로 인한 건물 피해 평가에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구의 결과는 건물의 수명주기 전반에 걸친 자연재해 피해 평가에 필요한 기본 데이터를 제공하고, 다양한 산업 및 연구 영역에서 위험 평가에 활용이 가능하다.
A storm-induced coastal inundation model (SICIM) is presented to simulate the flood event during typhoon passage that often results in significant rise in sea-level heights especially in the upstream region of the basin. The SICIM is a GIS-based distributed hydrodynamic model, both storm surge and storm water inundations are taken into account. The spatial and temporal distribution of the storm water level and flux are calculated. The model was applied to Jeju Island since it has an isolated watershed that is easy to handle as a first step of model application. Another reason is that it is surrounded by coastal area exposed to storm surge inundation. The model is still advancing and will be the framework of a predictive early inundation warning system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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