Name: simulation of human-induced vibrations based on the characterized in-field pedestrian behavior
Uploaded: 2016-04-13T13:00:00
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歩いて個人を含む実験は、運動＆姿勢分析研究所ルーベン（MALL）25と協力して行われています。彼らの協力と支援を深く感謝されています。

すべての手順は、ルーヴェンカトリック大学の大学病院の倫理委員会によって承認された、各被験者は、参加前に書面によるインフォームドコンセントを与えました。 1. 3Dモーショントラッキング：設定とデータ集録<ol><li>個々のセンサが完全に（ 図1A）を充電されていることを確認してください。この工程は、約1時間を要するが、実際の測定の前の日に?...

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	<li>Bachmann, H., Ammann, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bachmann vibrations in structures : induced by man and machines. , (1987).</li><li>. MTw User Manual Available from: <a target="_blank" href="https://www.xsens.com/download/usermanual/MTw_usermanual.pdf">https://www.xsens.com/download/usermanual/MTw_usermanual.pdf</a> (2013)</li><li>Van Nimmen, K., Lombaert, G., Jonkers, I., De Roeck, G., Vanden Broeck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+walking+loads+by+3D+inertial+motion+tracking.">Characterisation of walking loads by 3D inertial motion tracking.</a> J. Sound Vib. 333 (20), 1-15 (2013).</li><li>Northern Digital Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> TrueImpulse Kinetic Measurement System User Guide. , (2013).</li><li>Racic, V., Pavic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+model+to+generate+near-periodic+human+jumping+force+signals.">Mathematical model to generate near-periodic human jumping force signals.</a> Mech. Syst. Signal Process. 24 (1), 138-152 (2010).</li><li>The MathWorks Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MATLAB and Signal Processing Toolbox Release. , (2014).</li><li>Van Nimmen, K., Van den Broeck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PediVib 1.0 - A MATLAB toolbox for the simulation of human-induced vibrations. , (2015).</li><li>Li, Q., Fan, J., Nie, J., Li, Q., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crowd-induced+random+vibration+of+footbridge+and+vibration+control+using+multiple+tuned+mass+dampers.">Crowd-induced random vibration of footbridge and vibration control using multiple tuned mass dampers.</a> J. Sound Vib. 329 (19), 4068-4092 (2010).</li><li>Van Nimmen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Numerical and experimental study of human-induced vibrations of footbridges [dissertation]. , (2015).</li><li>Middleton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Dynamic performance of high frequency floors [dissertation]. , (2009).</li><li>Ing&#242;lfsson, E. T., Georgakis, C. T., Ricciardelli, F., J&#246;nsson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+identification+of+pedestrian-induced+lateral+forces+on+footbridges.">Experimental identification of pedestrian-induced lateral forces on footbridges.</a> J. Sound Vib. 330 (6), 1265-1284 (2011).</li><li>Racic, V., Brownjohn, J. M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+modelling+of+random+narrow+band+lateral+excitation+of+footbridges+due+to+pedestrians+walking.">Mathematical modelling of random narrow band lateral excitation of footbridges due to pedestrians walking.</a> Comput. Struct. 90-91 (1), 116-130 (2012).</li><li>Reynders, E., Roeck, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+Reference-based+combined+deterministic-stochastic+subspace+identification+for+experimental+and+operational+modal+analysis.">De Reference-based combined deterministic-stochastic subspace identification for experimental and operational modal analysis.</a> Mech. Syst. Signal Process. 22 (3), 617-637 (2008).</li><li>Bocian, M., Macdonald, J. H. G., Burn, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanically+inspired+modeling+of+pedestrian-induced+vertical+self-excited+forces.">Biomechanically inspired modeling of pedestrian-induced vertical self-excited forces.</a> J. Bridg. Eng. 18 (12), 1336-1346 (2013).</li><li>&#381;ivanovi&#263;, S., Pavi&#263;, A., Ing&#242;lfsson, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+spatially+unrestricted+pedestrian+traffic+on+footbridges.">Modeling spatially unrestricted pedestrian traffic on footbridges.</a> Journal of Structural Engineering. 136 (10), 1296-1308 (2010).</li><li>Agu, E., Kasperski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+random+dynamic+parameters+of+the+human+body+on+the+dynamic+characteristics+of+the+coupled+system+of+structurecrowd.">Influence of the random dynamic parameters of the human body on the dynamic characteristics of the coupled system of structurecrowd.</a> J. Sound Vib. 330 (3), 431-444 (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vicon Motion Systems Product Manuals. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CODAmotion Technical data sheet. , (2012).</li><li>Meichtry, A., Romkes, J., Gobelet, C., Brunner, R., M&#252;ller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Criterion+validity+of+3D+trunk+accelerations+to+assess+external+work+and+power+in+able-bodied+gait.">Criterion validity of 3D trunk accelerations to assess external work and power in able-bodied gait.</a> Gait Posture. 25 (1), 25-32 (2007).</li><li>Jung, Y., Jung, M., Lee, K., Koo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ground+reaction+force+estimation+using+an+insole-type+pressure+mat+and+joint+kinematics+during+walking.">Ground reaction force estimation using an insole-type pressure mat and joint kinematics during walking.</a> J. Biomech. 47 (11), 2693-2699 (2014).</li><li>Liedtke, C., Fokkenrood, S. A., Menger, J. T., van der Kooij, H., Veltink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+instrumented+shoes+for+ambulatory+assessment+of+ground+reaction+forces.">Evaluation of instrumented shoes for ambulatory assessment of ground reaction forces.</a> Gait Posture. 26 (1), 39-47 (2007).</li><li>Boutaayamou, M., Schwartz, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validated+extraction+of+gait+events+from+3D+accelerometer+recordings.">Validated extraction of gait events from 3D accelerometer recordings.</a> , 6-9 (2012).</li><li>Kavanagh, J. J., Menz, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerometry:+A+technique+for+quantifying+movement+patterns+during+walking.">Accelerometry: A technique for quantifying movement patterns during walking.</a> Gait Posture. 28 (1), 1-15 (2008).</li><li>. MALL: Movement and posture Analysis Laboratory Leuven (Interdepartemental research laboratory at the Faculty of Kinisiology and Rehabilitation Sciences) Available from: <a target="_blank" href="https://faber.kuleuven.be/MALL/mall.php">https://faber.kuleuven.be/MALL/mall.php</a> (2015)</li></ol>

人間の動きとGRFSを結果としては、通常、力プレートは、このような中古Vicon 18とCODA 19とインストルメントトレッドミルだけでなく、光学式モーションキャプチャ技術の応用によって識別されます。これらの技術の適用は、しかしながら、実験室環境に制限されます。この欠点への答えでは、多くの繰り返しと中断のないサイクルにわたって「天然」の人の行動の測定を可能?...

効率の経済的需要と（新）材料の増加する強さによって駆動さ、建築家やエンジニアは、これまで長く背が高く、軽量化構造を構築するために限界に挑戦しています。一般的に、光と細身の構造は、実行中または跳躍、このようなウォーキングなどの一般的な人間活動の支配的なスペクトル内にある一つ以上の固有振動数を持っています。 （近）共鳴励起の対象となる可能性が高い、彼らは1妨害、あるいは有害な振動が生じ、多くの場合、人間の動きに過度に応答します。これらの細身で軽量な構造のため、振動保守は、多くの場合、重要な設計要件を構成する、懸念事項です。 人間の動きと、得られた床反力（GRFS）は、通常、実験的に実験室条件で識別されます。 「保守的」であると仮定されているもの - - 現在、デザイナーはに頼ることを余儀なくされている同等リットルシングルの人の力の測定値からアップスケールOADモデル、。デザインは高い群集密度下での動的性能に支配して、強い需要は、現在利用可能な負荷モデルの検証と洗練のために存在します。 現在のプロトコルは、歩行者の自然な動きの特徴づけのための3D慣性モーショントラッキング技術を採用します。なお、この情報は、歩行者だけでなく、対応する誘導された負荷の間の相関を定義するために使用することができる方法を示しています。次のステップにおいて、特徴付け歩行者の挙動を数値誘起構造応答をシミュレートするために使用されます。登録された構造応答との比較は、例えば 、行方不明人間構造の相互作用現象の影響を定量化することを可能に起因する歩行者の存在に減衰を追加します。方法論は、実際の歩道橋構造応答と額面の運動に本格的な実験のために例示されていますticipantsが同時に登録されています。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1081">
	<tbody>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">MTw Development Kit + MT Manager Software</td>
			<td style="width:107px;">Xsens</td>
			<td style="width:280px;">MTW-38A70G20-1</td>
			<td style="width:393px;">Development kit with wireless, highly accurate, small and lightweight 3D human motion trackers and accompanying click-in full body straps.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">True Impulse Kinetic Measurement System + NDI Open Capture Data Acquisition and Visualization System</td>
			<td style="width:107px;">NDI Northern Digital Inc.</td>
			<td style="width:280px;">791028</td>
			<td style="width:393px;">TrueImpulse measures reaction forces exerted by humans during a wide variety of activities.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">GMS-24</td>
			<td style="width:107px;">GeoSIG Ltd</td>
			<td style="width:280px;">Rev. 03.08.2010</td>
			<td style="width:393px;">(Wireless) accelerometers to register the structural vibrations.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">GeoDAS GeoSIG Data Acquisition System</td>
			<td style="width:107px;">GeoSIG Ltd</td>
			<td style="width:280px;">Rev. 03.08.2010</td>
			<td style="width:393px;">Graphical MS Windows application running under Windows 9x/NT/2000, providing a software interface between users and GeoSIG recorders GSR/GCR/GBV/GT.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">PediVib toolbox</td>
			<td style="width:107px;">KU Leuven</td>
			<td style="width:280px;">/</td>
			<td style="width:393px;">Software interface/toolbox to simulate the structural vibrations induced by pedestrians.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:301px;">Metronome</td>
			<td style="width:107px;">/</td>
			<td style="width:280px;">/</td>
			<td style="width:393px;">A device to indicate the targetted pacing rate of the activity (free applications are available online for pc/laptop/smartphone).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simulation of human-induced vibrations based on the characterized in-field pedestrian behavior

細身で軽量な構造のため、振動保守は、多くの場合、重要な設計要件を構成する、懸念事項です。デザインは人為的な負荷の下での動的性能に支配して、強い需要は、現在利用可能な負荷モデルの検証と洗練のために存在します。現在の貢献は、フィールドでの歩行者行動の特徴付けのための3D慣性モーショントラッキング技術を使用しています。技術は、まず、対応する床反力の同時登録を実験室実験で試験されています。実験では、歩行者ならびにそのようなジャンプやボビングのようなリズミカルな人間の活動が含まれます。登録された運動活動の時変ペーシングレートの識別を可能にすることが示されています。一緒に人の体重と文学で利用可能な一般化力モデルを適用して、識別された時変ペーシングレートは、charにできます人為的な負荷をacterize。また、無線動作トラッカー間で時刻同期は、参加者間の同期速度を特定することができます。その後、技術が人の動きと誘導される構造振動の両方が登録されている実際の歩道橋上で使用されています。特徴でフィールド歩行者の行動が誘発される構造応答をシミュレートするために適用することができる方法を示しています。 その場で識別されたペーシングレートと同期率は人為的負荷のシミュレーションと検証のための不可欠な入力を構成することが実証されています。提案された方法論の主な潜在的なアプリケーションは、人間の構造の相互作用現象の予測と実際の交通状況における歩行者間の相関に適したモデルの開発です。

まず、個人の重心付近に登録加速度が結果としてGRFSを特徴付けるために使用することができる方法を示しています。結果は歩行個々の3のためにここで説明されています。完全に同等の観測は、ときにリズミカルな人間の活動、 すなわち、ジャンプやボビング作られていると考えられている。 図7 のショーの連続?...

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Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior

プロトコルは、フィールド内の歩行者の行動と結果の構造応答のシミュレーションの特徴付けのために提示されています。フィールド・テストは、その場で参加者の間で速度と同期ペーシングレートに識別することを示している人為的な負荷のシミュレーションと検証のための不可欠な入力を構成しています。

特徴付けインフィールド歩行者の行動に基づいて、人間によって誘発される振動のシミュレーション

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With ...

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