dc.contributor.advisor | Kjell Arne Malo | |
dc.contributor.advisor | Saule Tulebekova | |
dc.contributor.author | Egil Monsås | |
dc.contributor.author | Emilie Lundvall | |
dc.date.accessioned | 2022-10-07T17:29:44Z | |
dc.date.available | 2022-10-07T17:29:44Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:107175085:23316877 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/3024635 | |
dc.description.abstract | Som følge av miljøfordelene ved å bygge med trevirke har det de siste ti årene vært en
betydelig økning interessen for å bygge høyhus i tre. Et av materialene som har gjort
det mulig å bygge såpass høyt, er krysslaminert trevirke (CLT). Dette er et relativt nytt
massivtre-produkt, og antallet høye bygninger laget av CLT er derfor begrenset. På grunn
av dette er kjennskapen til de dynamiske egenskapene fortsatt usikre, og hvordan man
best skal modellere slike bygg er heller ikke fullstendig utforsket.
Hovedmålet med denne masteroppgaven er derfor å undersøke de dynamiske egenskapene
til to CLT-bygg i Tromsø ved å bruke en operasjonell modal analyse (OMA) kalt frekvensdomene dekomposisjon (FDD). De to bygningene ble utstyrt med akselerometre, og
akselerasjonsdata ble samlet inn våren 2021. Disse målingene er analysert, og ut i fra dette
er de naturlige frekvensene, svingeformene og dempningsforholdene funnet.
I tillegg er en parametrisk elementmodell utviklet i Abaqus ved å bruke diskrete festemidler
kalt connectors til å modellere sammenføyningene mellom CLT-elementer. Stivheten i
disse connectorene kontrolleres av to globale parametre: aksialt stivhets-forholdstall (ASR)
og glidnings-stivhetsforholdstall(SSR). Demping i forbindelser dekkes ved å definere to
globale dempingsparametre for viskøs demping i forbindelser. Én dekker demping i aksialdeformasjon i festemidler, den andre dekker demping for glidning i forbindelser.
En parameteroptimalisering av modellene er også gjennomført for å studere hvordan
modellen responderer på ulike parametersammensetninger, samt for å vurdere validiteten til
modelleringsteknikken. Hver av modellene ble kjørt med ulike sammensetninger av ASR og
SSR, for å få resultatene så like de målte verdiene som mulig. Dette førte til konklusjonen
at modelleringsteknikken klarer å reprodusere de ønskede modale verdiene for begge
bygningene. Samtidig tyder det på at det å skulle bruke metoden for å predikere de modale
egenskapene til andre bygg er mer usikker, ettersom det å bytte om på de optimaliserte
stivhets-forholdstallene for de to bygningene ikke fører til gode resultater. | |
dc.description.abstract | Due to the environmental benefits of timber as a building material, there has in the last
decade or so, been a significant rise in the popularity and interest in timber for construction
of tall buildings. One popular timber product in modern projects is Cross laminated
timber, CLT. This is a relatively new engineered wood product, and the number of tall CLTbuildings are very limited. Consequently, the dynamic properties of CLT-structures and
how to model the buildings accurately and practically is not thoroughly understood.
The main goal of this thesis is therefore to investigate the modal properties of two CLTbuildings in Tromsø by using an operational modal analysis (OMA) -procedure called
frequency domain decomposition (FDD). Acceleration data from the two buildings taken
in the spring of 2021 was made available, and from this, the natural frequencies, mode
shapes and damping ratios are found.
In addition to this, a parametric finite element model was developed in Abaqus, by using
discrete fasteners called connectors to model the joints between the CLT-plates. The
stiffness of the connections are controlled by two global parameters: axial stiffness ratio
(ASR) and sliding stiffness ratio (SSR). Damping in the connections is implemented by
defining two global viscous damping values, similar to the stiffness parameters, where one
covers damping in the axial deflection of connections, and the other covers damping in the
sliding of connections.
A parameter optimization of the models is performed to investigate the performance and
validity of the modeling scheme. Each model is run with different combinations of ASR and
SSR, in order to match the results from the data analysis as closely as possible. This led
to the conclusion that the modeling approach is able to reproduce the desired frequencies
for both buildings. However, the use of the method to predict the dynamic properties of a
building is more uncertain, because the interchange of the optimized stiffness ratios of the
two buildings does not yield very good results. | |
dc.language | eng | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Dramsvegen Panorama – Modal dynamics in tall CLT buildings | |
dc.type | Master thesis | |