• Title/Summary/Keyword: 변위응답

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Performance Evaluation of Semi-Active Tuned Mass Damper for Elastic and Inelastic Seismic Response Control (준능동 동조질량감쇠기의 탄성 및 비탄성 지진응답 제어성능 평가)

  • Lee, Sang-Hyun;Chung, Lan;Woo, Sung-Sik;Cho, Seung-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.2 s.54
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    • pp.47-56
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    • 2007
  • In this study, tile performance of a passive tuned mass damper (TMD) and a semi-active tuned mass damper (STMD) was evaluated in terms of seismic response control of elastic and inelastic structures under seismic loads. First, elastic displacement spectra were obtained for the damped structures with a passive TMD, which was optimally designed using the frequency and damping ratio presented by previous study, and with a STMD proposed in this study. The displacement spectra confirm that STMD provides much better control performance than passive md with less stroke. Also, the robustness or the TMD was evaluated by off-tuning the frequency of the TMD to that of the structure. Finally, numerical analyses were conducted for an inelastic structure of which hysteresis was described by Bouc-Wen model and the results indicated that the performance of the passive TMD of which design parameters were optimized for a elastic structure considerably deteriorated when the hysteretic portion or the structural responses increased, while the STMD showed about 15-40% more response reduction than the TMD.

Evaluation of Proper Supplemental Damping for a Multi-Story Steel Frame Using Capacity Spectrum Method (능력스펙트럼법을 이용한 다증 철골조 건물의 적정 감쇠기 선정)

  • 김진구;최현훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.103-111
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    • 2001
  • 본 연구에서는 능력스펙트럼법을 이용하여 성능목표를 만족하기 위하여 필요한 점성 감쇠기? 양을 간단하고 직접적인 방법으로 산정하는 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 능력스펙트럼법을 이용하여 구조물의 비탄성 응답을 구하고 구조물의응답과 목표변위의 차이를 이용하여 필요한 유효감쇠비를 구하였다. 그리고 이러한 유효감쇠비를 이용하여 필요한 점성감쇠기의 양을 선정하였다. 본 연구에서 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위해 10층의 철골조 건물에 세 가지 유형의 층지진하중을 가하고 제안된 절차에 따라 필요한 감쇠기의 양을 구하였다. 해석결과에 따르면 제안된 방법에 의하여 설계된 점성 감쇠기를 해석 모델에 설치하고 시간이력 해석을 수행한 결과 최대응답은 목표변위와 잘 일치함을 발견하였다.

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Seismic Performance Evaluation of Sprinkler Facilities throughout Shaking Table Test (진동대 실험을 통한 스프링클러 설비의 내진성능 평가)

  • Nam, Min-Jun;Park, Seung-Hee;Kim, Dong-Jun;Yoon, Jong-Ku;Seo, Choon-Gyo
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.54-57
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    • 2012
  • 지진에 의한 2차 피해 중 화재로 인한 피해가 거의 대부분이다. 따라서, 소화설비의 내진설계는 반드시 필요하며 소화능력을 유지해야 한다. 본 연구에서는 진동대 실험을 통하여 스프링클러 설비의 내진성능을 평가하였다. 스프링클러 설비의 내진성능을 평가하기 위하여 일반 설비와 내진처리가 된 설비를 동시에 시공하여 그 성능을 평가하였다. 또한, 시설물의 거동특성을 파악하기 위하여 시설별 변위응답, 가속도 응답, 가속도 응답스펙트럼을 통하여 시설물에 대한 내진성능을 평가하였다.

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Structural countermeasure for wind-induced vibration of suspension bridge catwalks (현수교 캣워크의 구조적 진동억제 대책)

  • Lee, Han-Kyu;Lee, Seung-Ho;Kwon, Soon-Duck;Kim, Jong-Hwa
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.84-87
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    • 2011
  • 본 연구에서는 버페팅 해석을 통해 현수교 캣워크에 작용하는 풍하중에 대한 정적 및 동적 응답을 알아 보고 진동 억제 대책을 제시하였다. 캣워크는 영구구조물이 아닌 임시구조물이기 때문에 그동안 절적한 평가가 수행되지 못하였다. 따라서 본 연구는 풍하중에 의한 캣워크의 동적 응답을 해석적인 방법을 통해 알아보았으며, 동적 변위를 산정하기 위해 시간이력 해석 방법을 통해 버페팅 해석을 수행하였다. 그 결과로 부터 캣워크의 수평변위를 억제하기 위해 주케이블을 시공중에 연결하는 방법과 스테이 로프를 설치하는 방법을 제시하였다.

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Calculation of Optimum Damping Ratio of Viscous Dampers Using Capacity Spectrum Method (능력스펙트럼법을 이용한 점성 감쇠기의 적정 감쇠비 산정)

  • 김진구;최현훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.45-52
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    • 2001
  • 에너지 소산장치가 설치된 건무의 비선형 시간이력해석은 복잡하고 많은 시간이 소모된다. 본 연구에서는 비선형 정적해석법인 능력 스펙트럼을 이용하여 구조물의 주어긴 거동 한계를 만족할 수 있는 감쇠기의 양을 산정하는 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 능력스펙트럼법을 이용하여 건물의 비선형 정적응답을 구하고 건물의 응답과 목표변위의 차이를 이용하여 유효감쇠비를 구하고 이러한 유효 감쇠비를 이용하여 필용한 점성 감쇠기의 양을 구하였다. 본 연구에서는 단자 유도계에서 건물의 주기, 요구되는 탄성강도에 대한 항복강도의 비, 항복 후 강성비 등을 변수로 하여 연구를 수행하였다. 제안된 방법에 따라 설계된 점성 감쇠기를 설치한 예제 구조물의 시간이력 해석에 의한 최대 응답은 설계의 초기단계에서 사용한 목표변위와 잘 일치하였다.

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Development of Control Algorithm for Semi-active TMD using MOGA (MOGA를 이용한 준능동 TMD 제어알고리즘 개발)

  • Kim, Hyun-Su;Kang, Joo-Won;Kim, Gee-Cheol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.331-334
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    • 2010
  • 본 논문에서는 준능동 TMD가 설치된 고층건물의 풍응답을 효과적으로 저감시키기 위하여 다목적 유전자알고리즘(MOGA)을 이용한 퍼지관리제어기를 개발하였다. 퍼지관리제어기는 하위제어기인 그라운드훅(groundhook) 제어알고리즘과 스카이훅(skyhook) 제어알고리즘에 의해서 결정된 제어명령을 적절하게 하나로 합치는 역할을 한다. 다목적 유전자알고리즘의 최적화 과정에서 75층의 가속도 응답과 준능동 TMD의 변위응답을 목적함수로 사용하였다. 다목적 유전자알고리즘 최적화과정을 통하여 퍼지관리제어기의 파레토 최적해집합을 효과적으로 얻을 수 있었다. 다목적 유전자알고리즘에 의하여 개발된 퍼지관리제어기는 가중합방법의 제어기보다 매우 우수한 성능을 나타내었다.

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Development of Capacity Spectrum Method for Shear Building to Estimate the Maximum Story Drift (전단빌딩의 최대 층간변위를 예측하기 위한 역량스펙트럼법 개발)

  • Kim, Sun-Pil;Kim, Doo-Kie;Kwak, Hyo-Gyoung;Ko, Sung-Hyuk
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.255-264
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    • 2007
  • In the current domestic and overseas standards concerning seismic design, especially on the capacity & demand spectra in the multi-story building, failure is caused more by story drift than by displacement; and the existing capacity spectrum method (CSM) does not make a close estimate of story drift because response is derived using displacement. Therefore, this paper proposes an improved CSM to estimate story drift and its direct effect on the collapse of structures, yet still maintaining the same advantage and convenience of the existing CSM about a most basic model of multi-story building: shear building. To establish its reliability, the proposed method is applied to an example model and results are then compared with those obtained through nonlinear time-history analysis.

Fast Simulation of Output Voltage for High-Shock Piezoresistive Microaccelerometer Using Mode Superposition Method and Least Square Method (모드중첩법 및 최소자승법을 통한 고충격 압저항 미소가속도계의 출력전압 해석)

  • Han, Jeong-Sam;Kwon, Ki-Beom
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.7
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    • pp.777-787
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    • 2012
  • The transient analysis for the output voltage of a piezoresistive microaccelerometer takes a relatively high computation time because at least two iterations are required to calculate the piezoresistive-structural coupled response at each time step. In this study, the high computational cost for calculating the transient output voltage is considerably reduced by an approach integrating the mode superposition method and the least square method. In the approach, data on static displacement and output voltage calculated by piezoresistive-structural coupled simulation for three acceleration inputs are used to develop a quadratic regression model, relating the output voltage to the displacement at a certain observation point. The transient output voltage is then approximated by a regression model using the displacement response cheaply calculated by the mode superposition method. A high-impact microaccelerometer subject to several types of acceleration inputs such as 100,000 G shock, sine, step, and square pulses are adopted as a numerical example to represent the efficiency and accuracy of the suggested approach.