• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.09a
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• pp.213-220
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• 2002

본 연구에서는 최근에 개발된 Unscented Particle Filter (UPF)를 사용한 비선형 동적 구조계의 구조계수 규명기법이 연구되었다. 일반적인 비선형 구조계수 추정 문제의 일반 해는 존재하지 않으나, 그에 대한 대안으로써 선형 근사 기법인 extended Kalman filter (EKF)가 비선형 동적 구조계수의 추정에 주로 사용되어왔다. 그러나, EKF는 구간 선형(piecewise linear) 가정으로 인해 biased estimator이고 비선형성이 상대적으로 높을 때 오차가 큰 추정치를 주는 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해서 UPF가 개발되었고, 이 기법은 particle filter의 일종으로써 Unscented Kalman filter (UKF)를 사용하여 importance proposal distribution을 생성한다. 수치실험이 SDOF와 MDOF에 대하여 3가지 경우에 대해서 수행되었다. 비선형 SDOF의 수치 실험으로부터 잡음이 가해진 상태에서 UKF가 EKF에 비해 초기 공분산 행렬의 가정에 대해 정확하고 강인한 추정결과를 보여줌을 보였다 최하층의 column에 비선형 거동이 발생하는 5층 전단 빌딩모형의 수치실험으로부터 UKF가 복잡한 구조물의 구조계수 추정능력이 있음을 보여주었다. 여러 가지 수치실험은 UPF가 EKF보다 비선형 동적 구조계수 추정에 있어서 더 나은 방법임을 보여 주었다.

• Computational Structural Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.24-38
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• 2003

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.25-34
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• 2010

A method is presented for evaluating the seismic failure probability of bridge structures which show a nonlinear hysteretic dynamic behavior. Bridge structures are modeled as a bilinear dynamic system with a single degree of freedom. We regarded that the failure of bridges will occur when the displacement response of a deck level firstly crosses the predefined limit state during a duration of strong motion. For the estimation of the first-crossing probability of a nonlinear structural system excited by earthquake motion, we computed the average frequency of crossings of the limit state. We presented the non-Gaussian closure method for the approximation of the joint probability density function of response and its derivative, which is required for the estimation of the average frequency of crossings. The failure probabilities are estimated according to the various artificial earthquake acceleration sets representing specific seismic characteristics. For the verification of the accuracy and efficiency of presented method, we compared the estimated failure probabilities with the results evaluated from previous methods and the exact values estimated with the crude Monte-Carlo simulation method.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.361-370
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• 1998

본 논문에서는 역전파학습에 의한 신경망기법을 사용하여 구조물의 미지계수를 추정하는 기법을 연구하였다. 대형구조물의 경우 계측 또는 추정하여야 하는 자유도의 수가 많으므로 인하여 구조계수를 추정하는 데에는 많은 어려움이 존재한다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 부구조추정법과 부행렬계수를 사용하여 추정하고자 하는 미지계수의 수를 효율적으로 줄일 수 있도록 하였다. 구조물의 고유주파수 및 모드형상 등의 모드계수를 신경망의 입력자료로 사용하였으며, 추정하고자 하는 부재의 부행렬계수를 신경방의 출력자료로 사용하였다. 입력자료로 사용되는 모드계수에 포함되어 있는 계측오차 및 신호처리오차의 영향을 줄이기 위하여, 신경망의 학습과정에서 노이즈를 첨가하는 기법을 사용하였다. 일반적인 형태의 자켓구조물을 대상으로 수치해석을 수행함으로써 제안기법의 대형구조계에 대한 적용성을 검증하였다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.37 no.5
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• pp.527-533
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• 2013

This paper presents damage detection and estimation of stiffness parameter on a concrete scale model and a real structure of concrete pontoon using dynamic properties such as mode shapes and natural frequencies. In case of damage detection, dynamic impact test on a concrete scale model is accomplished to extract mode shapes and the practicality is verified by utilizing a damage detection technique. And the stiffness parameter of a real structure of concrete pontoon was estimated via system identification technique using the natural frequencies of the structure. The results indicate that the damaged elements of the scale model are found exactly using damage detection technique and the effective stiffness property of the real structure of concrete pontoon can be estimated by system identification technique.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1992.04a
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• pp.13-18
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• 1992

구조물의 동적실험을 통하여 얻은 하중과 거동에 대한 시간기록을 분석하여, 구조계의 동 특성계수들을 추정하는 기법에 대하여 연구하였다. 실험과정 및 해석모형과정의 오차를 고려하기 위하여, 하중기록과 구조거동기록간의 관계를 추계론적 자동회기 및 이동평균모형(Stochastic Auto-Regressive and Moving-Average (ARMAX) Model)음 사용하여 모형화하였다. 미지의 ARMAX 계수행렬들은 순차적 예측오차기법을 사용하여 추정하였으며, 계수추정기법의 효율성을 증진시키기 위하여, Exponential Data Weighting, Global Data Weighting 및 Square Root Estimation 기법을 활용하였다. 다중거동측정계의 예제해석을 통하여 이의 효율성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.1011-1016
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• 1995

구조물의 미지구조계수를 추정하기 위한 방법으로 신경망이론을 사용하였다. 다층퍼셉트론과 Gaussian Basis function Network의 장점을 살리기 위해, 복합신경망을 제안하였으며, 제안된 신경망이 학습시 수렴속도가 향상되고, 적절한 분할확대의 수를 결정하면 일반화 성능도 유지할 수 있음을 확인하였다. 적단건물모형에 대하여 구조계수추정의 절차를 설명하였으며, 제안된 신경망의 효율성을 보였다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2000.04a
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• pp.249-258
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• 2000

본 논문에서는 지반-구조물 상호작용계의 강성에 관련된 물성값들을 지진계측결과를 바탕으로 효과적으로 추정할 수 있는 방법에 대해 연구하였으며 제안된 방법의 검증은 국제공동 연구의 일환으로 최근 대만의 화련에 건설된 대형지진시험구조물에서 계측된 지진 응답을 사용하여 수행하였다. 지반-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 위해서 구조물과 근역지반은 축대칭유한요소로 모형화하고 원역지반은 축대칭 무한요소를 사용하였으며 이때 입력 지진하중은 부구조법에 근거한 파입력기법이 고려되었다 지진계측결과를 사용하여 각 영역의 물성값을 제약적 최속강하법을 사용하여 추정하였는데 추정된 계수들을 사용하여 계산된 지진응답이 계측치와 매우 잘 일치하여 추정결과의 타당성을 검증할 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.13 no.1
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• pp.75-85
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• 2000

When applying a system identification technique, which incorporates an experimental model to a corresponding finite element model of a structure, one of the major problems is the large difference in the numbers of degrees of freedom (dof) between the two models. While there are large number of dofs in a finite element model, the number of measurement points is practically limited. So it is very difficult to incorporate them. Especially rotational dofs are hard to measure. In this study a method is presented for estimating structural dynamic responses at unmeasurable locations in frequency domain. The proposed method is tested numerically and the feasibility for practical application has been demonstrated through an example structure under moving loads, where translational and rotational dofs of beam at a center point are estimated from the partial measurements of responses at accessible points.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.113-119
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• 1989

Methods for identification of modal properties of linear structures are presented. The extended Kalman filtering technique is employed. The state equation is formulated by two different ways, namely by the time domain and frequency domain approaches. Verifications are carried out by using the simulated records of ground acceleration and structural response. Then the techniques are applied to the estimation of modal parameters of a scaled model for a 3-story building which is installed on a shaking table.