Proper Orthogonal Decomposition Analysis of Dynamic Wind Pressures Acting on a Tall Chimney
고층건물에 작용하는 풍압은 시간과 공간적으로 불규칙적이며, 일반적으로 사용되는 통계적 수법(저차 모멘트 등) 및 퓨리어 해석 등으로는 이러한 복잡한 현상을 이해하기에 적합하지 않다. 본 연구에서는 고유직교함수전개법(Proper Orthogonal Decomposition)을 고층 연돌에 작용하는 변동압력에 적용하여, 변동 풍압 및 풍력의 숨어진 구조를 찾아내고 해석하였다. 이 연구로부터 풍방향과 풍직각 방향의 변동풍력은 극히 소수의 POD모드를 통하여 얻어짐을 알 수 있었다. 또한, 이 연구를 통하여 고층 연돌에 작용하는 주요한 대칭 및 비대칭 POD 모드의 물리적 의미를 파악할 수 있었다.
The wind-induced dynamic building pressures fluctuate irregularly according to time and space, and it is not easy to understand the complex behaviors of the building pressures by using conventional analysis tools such as statistical data reduction procedures (e.g., low and high moments), Fourier transform technique, etc. In this study, the proper orthogonal decomposition (POD) technique is applied to wind pressures acting on a tall chimney model, and the hidden dominant structures of dynamic building pressures are found and interpreted. From this study, the following results are obtained: the along-wind and across-wind forces are dominated by a few POD modes, and the base forces can be reconstructed by these POD modes with minor errors. In the paper, the physical meanings of dominant symmetric and asymmetric modes for the chimney pressures are also presented.