• 대한토목학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.425-432
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• 2024

본 연구에서는 기존에 사용 및 연구되고 있는 자동복원 댐퍼, 마찰댐퍼, 강재댐퍼의 개념을 합쳐 자동복원 마찰슬릿댐퍼를 제안한다. 이를 위해 자동복원을 위한 초탄성 형상기억합금을 사용하고 마찰댐퍼와 슬릿댐퍼의 개념을 합친 혁신적인 댐퍼 구조를 고안하였다. 이후 이에 대한 상세 설계를 진행하였으며 재료, 스트럿 폭, 볼트 체결력 등의 변수를 설정하였다. 총 12가지 댐퍼에 대해 ABAQUS 프로그램을 사용하여 모델링을 수행하고 설계된 로딩프로토콜을 대입하여 유한요소해석을 수행하였다. 결과적으로 초탄성 형상기억합금을 사용한 자동복원 마찰슬릿댐퍼는 하중측면으로 우수하였지만 우수한 회복성능으로 에너지 소산능력은 크게 확보되지 않았다. 하지만 Gr.50 강재가 적용된 마찰슬릿댐퍼는 혁신적인 구조개선을 통해 하중, 에너지소산 등의 성능이 비약적으로 상승하였다. 이를 통해 마찰댐퍼와 강재댐퍼의 메커니즘이 합쳐진 댐퍼의 혁신적인 구조를 증명하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.86-94
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• 2023

본 연구에서는 강재 슬릿댐퍼를 대상으로 하여 면외 변형을 구속할 수 있는 보완상세를 제시하고, 제안상세 적용 유무와 댐퍼의 형상비를 변수로 하여 일정진폭 가력실험을 수행하였다. 실험결과에 따라 제안상세가 적용된 슬릿댐퍼의 반복이력은 설정된 변수 범위에서 모두 안정적인 방추형의 이력거동을 나타내었으며 종국거동까지 댐퍼의 면외변형은 관찰되지 않았다. 누적변형각 분석을 통해 제안상세가 적용된 댐퍼 시스템은 대조군에 비해 월등히 큰 소성변형능력을 확보할 수 있음을 확인하였다. 이러한 구조적 효과(구속패널효과)는 슬릿댐퍼의 형상비가 작을수록 크게 나타났다. 관련 국외기준을 참고하여 제안상세 적용유무에 따른 슬릿댐퍼의 피로곡선을 작성하고 예측곡선 제시를 위한 매개변수를 도출하였다. 본 연구의 결과를 토대로 향 후 다양한 종류의 제진장치의 구조성능에 대한 정량적인 비교가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.82-88
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• 2010

본 연구의 목적은 내진규준이 적용되기 이전에 건설된 역사건물의 내진성능 평가 및 내진보강이다. 이를 위하여 2층 RC 역사건물의 내진성능이 평가되었다. 동적해석에 의한 층간변위비 및 층전단력 평가결과, 층전단력이 설계기준의 밑면전단력을 초과하는 것으로 평가되어 적절한 내진보강이 필요한 것으로 평가되었다. 내진성능 향상을 위하여 총 4개의 강재댐퍼가 사용되었다. 해석 변수는 강재댐퍼 형상 및 설치 방법이다. 동적해석결과 역 K가새로 설치되는 슬릿댐퍼가 다른 댐퍼 형상 및 설치 방법보다 우수한 내진성능을 가진 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.199-208
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• 2011

본 연구의 목적은 강재댐퍼 면내에 형성되는 슬릿 형상이 댐퍼의 강도 및 변형 능력에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 이를 위하여 댐퍼 스트럿의 높이 및 각도에 대한 실험체 12개를 만들어 전단실험을 수행하였다. 분석결과, 댐퍼의 초기강성, 항복강도 및 항복 후 2차강성의 크기를 고려할 때 스트럿 높이가 200mm이고, 스트럿 각도 $60^{\circ}$인 S형 강재댐퍼의 내진성능이 가장 우수한 것으로 평가되었다. 또한 기존내력식을 이용한 댐퍼의 항복강도 비교결과, 내력식의 결과보다 실험 결과값이 크게 나와 댐퍼의 항복강도는 스트럿높이, 스트럿각도 등의 크기정도에 지배 받는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.65-66
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• 2009

본 연구에서는 제진시스템을 이용한 내진보강 핵심기술을 개발하기 위한 연구의 일환으로, 변위 증폭형 제진시스템에 적용될 slit hole을 갖는 강재이력댐퍼를 대상으로 점증적 변위 제어를 통한 탄소성이력특성을 평가하였다. 실험결과, 강재 슬릿댐퍼는 탄소성거동에 의해 안정적 이력특성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.254-262
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• 2011

본 연구의 목적은 슬릿형 강재댐퍼보다 에너지 소산능력 등이 우수할 것으로 예상되는 V형 강재 댐퍼 개발에 있다. 이를 위하여 댐퍼 스트럿의 높이 및 각도에 대한 실험체 9개를 만들어 전단실험을 수행하였다. 실험결과, 스트럿 높이가 270mm이고, 스트럿 각도 $60^{\circ}$인 경우의 V형 강재댐퍼가 가장 우수한 내진성능 보유한 것으로 평가되었다. 또한 기존내력식을 이용한 댐퍼의 항복강도를 비교한 결과, 기존 실험결과를 분석한 범위 내에서 V형 댐퍼의 실험결과가 높게 평가되는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.90-90
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• 2011

최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.62-70
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• 2013

본 연구의 목적은 일자형 슬릿형 강재댐퍼보다 에너지 소산능력 등이 우수할 것으로 평가된 꺽쇠형 강재 댐퍼의 변위 및 속도의존성 평가에 있다. 이를 위하여 6개의 시험체를 대상으로 의존성 시험을 수행하였다. 시험변수는 변위의존성 및 속도의존성이다. 변위의존성 시험결과, 큰 목표변위 (50mm)의 반복횟수 및 누적에너지소산능력은 적은 목표변위 (25mm)에 비하여 감소하였다. 또한 짧은 목표변위보다 큰 항복강도 및 조기파단을 나타내었다. 속도의존성 평가에서는 빠른 목표속도(60mm/sec)의 반복횟수 및 누적에너지소산능력이 느린 목표속도 (40mm/sec)에 비하여 감소하였다. 따라서 강재댐퍼의 이력 의존성은 가력 변위 및 속도와 밀접한 연관이 있는 것으로 평가되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.23-30
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• 2022

It is effective to apply hybrid damping device that combine separate damping device to cope with various seismic load. In this study, HRS hybrid damper(hybrid rubber slit damper) in which high damping rubber and steel slit plate are combined in parallel was proposed and structural performance tests were performed to review the suitability for seismic performance. Cyclic Loading tests were performed in accordance with criteria presented in KDS 41 17 00 and MOE 2019. As a result of the test, the criteria of KDS 41 17 00 and MOE2019 was satisfied, and the amount of energy dissipation increased due to the shear deformation of the high-damping rubber at low displacement. Result of performing the RC frame test, the allowable story drift ratio was satisfied, and the amount of energy dissipation increased in the reinforced specimen compared to the non-reinforced specimen.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.31-38
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• 2022

In this study, an incremental loading test of the HRS(Hybrid Rubber Slit) damper was additionally performed to define the physical characteristics according to the incremental test results, and an analytical study was performed according to the damping design procedure by selecting an example structure. As a result of performing seismic performance evaluation before reinforcement by selecting a RC structure similar to an actual school structure as an example structure, the story drift ratio was satisfied, but some column members collapsed due to bending deformation. In order to secure the seismic performance, the damping design procedure of the HRS damper was presented and performed. As a result of calculating the amount of damping device according to the expected damping ratio and applying it to the example structure, the hysteresis behavior was stable without decrease in strength, and the story drift ratio and the shear force were reduced according to the damping effect. Finally the column members that had collapsed before reinforcement satisfied the LS Level.