DOI QR코드

DOI QR Code

반능동형 오리피스 유체댐퍼를 이용한 구조물 진동제어에 관한 실험적 연구

An Experimental Study on the Structural Vibration Control Using Semi-Active Orificed Fluid Dampers

  • 문석준 (한국기계연구원 구조연구부) ;
  • 김병현 (한국기계연구원 구조연구부) ;
  • 정종안 (한국기계연구원 구조연구부)
  • 발행 : 2004.04.01

초록

최근 구조물 진동제어 연구분야에서는 반능동형 진동제어(제진)장치어 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 반능동형 제진장치는 수동형의 장점인 신뢰성과 경제성 및 능동형의 장점인 적용성(순응성)을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 반능동형 제진장치의 일종으로 2톤급 반능동형 오리피스 유체댐퍼를 설계ㆍ제작하여 구조물의 적용을 통해 성능을 검증하였다. 수동형 오리피스 유체댐퍼에 2단 솔레노이드 밸브를 설치하여 반능동형을 구현하였다. 단독 성능시험을 통해 동특성을 파악하고, 시험용 철골구조물 적용시험을 통해 외부하중을 받는 구조물의 진동제어용 장치로서의 가능성을 확인하였다.

In general, control performance of the active control system is superior to that of the passive control devices. However, the active system require a large amount of external energy to operate the actuators. Semi-active control systems maintain the reliability of the passive control systems while taking advantage of the adjustability of the active control system. In this research, a semi-active orificed fluid damper having the capacity of about 2 tons was designed and fabricated. It is a two-stage damper with normally open solenoid valve. A series of tests was performed to grasp its performance characteristics. It was also applied to a 6-story steel structure subjected to random and seismic excitations for the confirmation of its validity on structural vibration absorption.

키워드

참고문헌

  1. Soong, T. T. and Dargush, G. F., Passive Energy Dissipation Systems in Structural Engineering, John & Sons, 1997.
  2. http://www.taylordevices.com/3seismic.htm, 2004.
  3. 정태영, 임채욱, 김병현, "Orificed Fluid Damper를 이용 한 구조물 진동제어의 실험적 연구", 한국지진공학회 추계학술대회, 2001, pp. 364-372.
  4. 정태영, 임채욱, 김병현, 문석준, "오리피스 유체댐퍼를 이용한 건축구조물 진동제어의 실험적 연구", 한국소음진동공학회, 제12권, 제6호, 2002, pp. 469-477. https://doi.org/10.5050/KSNVN.2002.12.6.469
  5. Syman, M. D. and Constantinou, M. C., "Development and Experimental Study of Semi-Active Fluid Damping Devices for Seismic Protection of Structures," Technical Report NCEER 95-0011, National Center for Earthquake Engineering Research, SUNY at Buffalo, 1995.
  6. Mori, F., Sugiyama, T., Suma, M., Kurino, H., and Fukushima, I., "Application of Semi-Active Switching Oil Damper to an Actual 11-Story Building," Proceedings of the 3rd World Conference on Structural Control, Vol. 2, 2002, pp. 143-148.
  7. Kurata, N., "Actual Seismic Response Control Building with Semi-active Damper System," Proceedings of the Structural Congress & Exposition, Washington, D.C., 2001.
  8. Dyke, S. J, Spencer, B. F., Sain, M. K., and Carlson, J. D., "Modeling and Control of Magnetorheological Dampers for Seismic Response Reduction," Smart Materials and Structures, Vol. 5, 1996, pp. 565-575. https://doi.org/10.1088/0964-1726/5/5/006
  9. Soong, T. T. and Constantinou, M. C., Passive and Active Structural Vibration Control in Civil Engineering, Springer-Verlag Wien-New York, 1994.
  10. Jansen, L. M. and Dyke, S. J., "Semi-Active Control Strategies for MR dampers: A Comparative Study," Journal of Engineering Mechanics, Vol. 126, No. 8, 2000, pp. 795-803. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(2000)126:8(795)
  11. Occhiuzzi, A. and Serino, G., "Control Strategies for Semi-Active Structural Control Devices," Proceedings of the 3rd World Conference on Structural Control, Vol. 2, 2002, pp. 641-647.