Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1994.10a
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pp.40-45
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1994
기계시스템의 비선형특성 해석을 위하여 여러가지 방법이 활용되고 있는데, 이들은 Nyquist 선도의 찌그러짐(distortion), Hilbert 변환, 복원력면(restoring force surface), NARMAX, 고차 주파수응답함수(higher order frequency response function), DPE(direct parameter estimation)를 이용한 방법등이다. 이들중 고차 FRF(frequency response function)는 그 개념이 선형시스템의 FRF와 유사하여 비선형시스템의 해석방법으로서 주목을 받고 있으나 아직은 고차 FRF의 특성에 대한 이론적 연구 단계이고, 고차 FRF로부터 비선형특성을 정량적으로 해석하는 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 다항식으로 표시되는 비선형성을 갖는 시스템이 정현파가진을 받을 때 그 응답의 가진주파수 성분은 가진력진폭과 고차 FRF의 무한급수로 나타낼 수 있다. 가진력의 진폭을 변화시켜가며 응답을 측정하고, 고차항을 무시하면 고차 FRF의 값을 근사적으로 구할 수 있다. 고차 FRF는 비선형 시스템의 매개변수의 식으로 나타낼 수 있으므로 이로부터 비선형 매개변수를 추정할 수 있다. 본 논문에서는 비선형강성과 비선형감쇠를 갖는 1자유도 시뮬레이션 시스템에 이 매개변수 추정법을 각각 적용함으로써 이 방법의 가능성을 고찰하였다.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.22
no.1
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pp.105-115
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2009
Numerical analysis of shear walls governed by flexural behavior is conducted for the seismic control performance of proposed friction dampers installed at the center of coupling beams. Control effectiveness of shear walls connected by beams with the proposed dampers are compared for single shear wall with same flexural rigidity. Average responses of the shear walls with the dampers are found with seven scaled-downed earthquakes based on KEC 2005 design spectrum. Slip load is the most important design parameter. It is designed to be 5, 10, 20, 30, 60, 90% of total vertical shear force at damper location to prevent damper slip in specific stories. Nonlinear time-history analysis is conducted by using SeismoStruct analysis program. Seismic control performance of the dampers is evaluated for base shear, energy dissipation, curvature and top-floor displacement. Results show that the dampers are the most effective in reducing the responses when their total slip load is 30% of total vertical shear force.
최근 국내외에서 활발히 개발되고 있는 지진격리 시스템은 원자력 발전소, 교량, 중요한 공공건물 등의 지진피해를 최소화하기 이하여 널리 적용되고 있다. 그리고 다른 방법에 비하여 경제성 및 효율성이 우수하기 때문에 관련 연구 및 응용이 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 국내외에서 격리시스템의 비선형성과 구조물의 불연속성을 고려한 지진격리 구조물의 해석을 통한 거동을 규명하는 연구가 과거 수년간 활발히 진행되어 왔다. 당사(금호건설)는 상부하중 지지능력과 감쇠능력이 우수한 지진격리장치를 개발하였으며 지진격리장치를 설치한 교량의 지진해석을 수행하여 본 지진격리 시스템의 이론적 성능을 파악하였다. 본 수치해석은 CrayC94에 탑재된 비선형 해석에 뛰어난 것으로 알려진 ABAQU를 이용하였다. 본 지진격리 시스템은 적층고무받침(Laminated Rubber Bearing)과 PTFE 미끄럼받침으로 구성되어 있으며, 적층고무받침은 주로 복원력을 제공하며 PTFE 미끄럼받침은 상부하중을 지지하며 마찰감쇠를 제공하여 에너지를 소산하는 역할을 한다. 본 수치해석에서는 선형스프링과 마찰요소를 이용하여 각각을 모형화하였다. 개발된 지진격리 시스템이 주로 사용될 상판자중이 무거운 다경간 연속 PC Box Girder교를 모델교량으로 선택하여 해석을 수행하였으며 수치해석에 사용된 격리시스템의 사전에 수행된 동특성 실험결과를 활용하였다. 이러한 해석을 통하여 이론적 효율성을 파악할 수 있었다.
The purpose of this paper is to analytically find the approximate supplement damping ratio of the viscous damper installed in self-centering (SC) single-degree-of-freedom (SDOF) systems with maximum displacements that are similar to those of elasto-plastic (EP) SDOF systems. The behavior of an SC SDOF system under harmonic cyclic loading was first described. Then an analytical model that can capture the behavior of the viscously damped SC SDOF system was introduced. Analysis parameters that characterize the hysteresis of the EP and SC SDOF systems were chosen, and nonlinear time-history analyses were performed using 20 historical accelerograms. Most of the SC SDOF systems with viscous dampers with approximately 10-15% damping ratios presented mean maximum displacement values that were similar to those of the EP SDOF systems. To investigate in detail the seismic performance of both systems, three EP SDOF systems and six corresponding SC SDOF systems were selected. The analyses showed that all the SC SDOF systems eliminated the residual displacements after the end of their shaking, and that the SC SDOF systems with 15% damping ratios performed better than the EP SDOF systems in terms of maximum displacement and acceleration response.
Lee Sang-Hyun;Hwang Jae-Seung;Min Kyung-Won;Lee Myoung-Kyu
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.19
no.3
s.73
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pp.239-245
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2006
In this paper, the performance of a toggle brace-MR damper system is evaluated for the control of the structure excited by earthquake load and the non-linearity of the toggle system is investigated. Considering that the control force of MR damper described by Bingham model is a function of velocity, velocity amplification factor by the toggle brace system is calculated and the effect of toggle configuration on the amplification factor is also evaluated. Numerical results show that the control performance can be largely enhanced using toggle brace system especially for the case that the MR damper installed with conventional brace system such as Chevron and diagonal cannot provide enough control force under severe earthquake load.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.13
no.3
s.55
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pp.217-224
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2009
Many engineering researches are performed to ensuring structural safety from earthquake. In this study, the damping capacity of LRB(lead rubber bearing) with high lead-plug area ratio was examined by hysteresis loop from experiments. The displacement controlled tests were performed for 12 specimens designed in 2 types by lead-plug area ratio as main parameter. Each coupled specimens were tested by 3 times sinusoidal loads with different loading velocities. From the experimental results, LRB with high lead-plug area ratio has sufficient damping ratio for reducing horizontal seismic load to structures.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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1988.07a
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pp.148-157
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1988
A generalized hydrograph equation was derived by using the well known concepts of superimposition and nonlinear multiple recessions. Application of the equation showed that characteristics of delay and attenuation of the runoff process were effectively accounted for.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.9
no.1
s.41
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pp.1-7
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2005
The optimal seismic retrofitting of NPP(Nuclear Power Plant) cabinet structures that contain seismic category 1 relays was studied in this paper. During earthquake event, the failure modes of relays are not appeared in form of structural failure, but are appeared in form of contact chatter of relay. Therefore, the retrofitting of cabinet has to be aimed at the reducing of the structural response, such as acceleration. In this study, the optimal characteristic values of dampers were searched by ${\mu}$-GA (micro-Genetic Algorithm) scheme for several installation patterns. To keep accuracy and efficiency of analysis, the structural models of cabinet were considered as a frame structure. The responses of structure were obtained inform of acceleration response spectra derived from the results of nonlinear time history analysis including damping nonlinearity. The objective function of the optimum procedure was constructed based on the maximum ratio of maximum spectral value and target GERS (General Equipment Ruggedness Spectra). The results show the good improvements of fitness for adequate retrofitting pattern. Especially, the improvements of fitness were remarkable when the values of damping exponents are low.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2010.04a
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pp.388-391
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2010
본 논문에서는 풍하중을 받는 구조물의 응답을 보다 적극적으로 저감시킴으로써 구조물의 안정성과 사용성을 개선하기위한 능동제어 알고리즘을 송도 자유무역 지구에 건설중인 포스코건설 사옥에 수치해석을 통해 적용하여 그 효과를 검증하였다. 수치해석에 의한 시뮬레이션 결과를 보면 최대 제어력이 제한이 된 비선형 제어기가 LQR 제어기와 등등한 제어효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 제어력의 측면에서 본다면 비선형 제어기법이 더욱 유리한 것을 알 수 있다. 또한, 본 연구에서는 구조물과 질량형 제진장치의 상호작용을 고려하여 통합적으로 제진효과를 해석하고, 이를 바탕으로 제진장치를 설계할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 구조물의 모드정보에 기초한 축소모델을 구축하고 제진장치의 설계 및 제진성능 평가를 수행하고 사용성을 평가하게 된다. 전체 소프트웨어는 질량형 제진장치의 설계프로그램과 질량형 제진장치의 종류별 대안설계결과를 등가감쇠비로 표현하여 비교평가하는 두 개의 모듈로 이루어져 있으며 전자는 비제어구조물 해석 모듈 및 TMD, TLD, TLCD, AMD를 대상으로 해석 및 설계를 수행하는 총 5개의 하부 모듈로 구성된다. 본 소프트웨어를 현재 TLCD가 설치되어 있는 인천 송도 국제업무지구의 주상복합건물에 적용하여 TMD, TLD, TLCD, AMD의 대안설계를 실시하였다.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.12
no.1
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pp.43-55
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2008
The complexity of determining strain associated with shear modulus and damping ratio in torsional tests has been resolved by means of several approaches. Particularly, the modified equivalent radius approach is adequate to when generating the plots of equivalent radius ratio versus strain more effectively over any range of strains in resonant column and torsional shear (RC/TS) tests. The modified equivalent radius approach was applied for hyperbolic, modified hyperbolic, and Ramberg-Osgood models in evaluating damping ratio. Results showed that using a single value of equivalent radius ratio based on conventional equivalent radius approach is not appropriate. A new model was developed to consider the soil damping behavior at small strains as well as hysteretic damping and it was attempted to determine adjustments are required in evaluating strain associated damping when combining the two damping components.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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