• 전산구조공학
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• 제26권2호
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• pp.37-42
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• 2013

준공 후 상당한 시간이 지나 내진설계가 되지 않았거나 내진상세가 이루어지지 않은 건물의 부족한 내진성능을 보완하기 위한 방법의 하나로 좌굴이 제한된 가새형 댐퍼를 적용할 수 있다. 이 방법을 적용할 경우, 기존 내진보강법의 불확실성을 줄일 수 있었음에도 불구하고, 댐퍼의 설계과정이 복잡하여 실무에 적용하기 어려웠다. 그러나 본 원고에서는 강성과 강도개념을 적용한 댐퍼의 설계법을 적용함으로써, 실무에서 쉽게 적용할 수 있도록 하였다. 준공된 지 16년이 지난 비틀림 비정형 건물에 대한 내진성능을 평가한 후, 가새형 댐퍼로 보강한 결과는 다음과 같다. (1) 일방향해석결과 나타난 골조별 하중-지붕변위의 관계를 이용하여, 연약골조의 강성을 강한 골조의 강성과 일치시키고, 이 강성비로부터 댐퍼가 부담하는 최적의 내력비율을 정하여 내진보강을 수행한 결과, 가새를 설치한 방향으로는 가새형댐퍼가 비틀림 방지와 연성증대효과를 구조물에 부여하여 성능이 획기적으로 증가하였다. 또한, 그 가새의 직각방향 하중에 대해서도 가새를 설치함으로써 비틀림 강성이 증가하고, 가새와 코어벽체가 인장과 압축으로 횡력에 저항하여 횡저항 성능이 증가하였다. (2) 내진성능이 부족한 비틀림 비정형 건물의 내진성능을 증진시키기 위해 가새형 댐퍼를 적용함에 있어, 댐퍼의 강성을 이용하여 구조체의 비틀림 거동을 최소화하고, 연성을 증진시키는 방법을 체택할 경우, 실무자들이 보다 쉽게 적용할 수 있으면서 그 효과도 상당히 클 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.437-443
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• 2021

본 논문에서는 중심가새골조의 내진성능 향상을 위한 전단항복 댐퍼의 개발을 수행하였다. 실용성이 높은 댐퍼의 개발을 위해서 구조적 간결성과 내진성능의 신뢰도에 중점을 둔 상세를 제시하기 위해 노력하였다. 지진 발생 시 에너지 소산 메커니즘에 대한 신뢰도가 높고, 지진 발생 후 항복 부위의 교체가 쉬운 형태로 고안되었다. 댐퍼의 끼움강판 치수를 변경함으로써 전단, 휨-전단, 휨 메커니즘을 조절하여 설계할 수 있다. 비선형 유한요소해석을 통해서 댐퍼의 항복 메커니즘에 따른 구조적 거동을 분석하였고, 전단항복 메커니즘 댐퍼가 휨항복 메커니즘 댐퍼에 비해 강성, 강도, 에너지 소산 측면에서 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

• 토지주택연구
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• 제5권2호
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• pp.107-114
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• 2014

수동형 제진장치를 이용하는 제진구조는 수년간 개발이 지속되고 있으며, 1990년대 중반이후로 여러 나라들에서 실무적인 적용이 빠르게 증가되고 있다. 국내의 경우 이러한 제진장치 중 강재이력형 댐퍼가 비교적 저렴한 비용과 설치와 관리가 용이하다는 이유로 건물의 내진설계를 위하여 보편적으로 많이 적용되고 있다. 이 논문에서는 건물의 지진응답을 개선하기 위하여 적용된 소위 카고메댐퍼로 불리우는 등방성 강재이력형 댐퍼(Isotropic Hysteretic Metallic Damper, IHMD)의 유효성에 대한 해석적인 사례연구를 제시하고 있다. 연구대상 건물은 18층 규모의 철근콘크리트 라멘조 아파트건물로 해석결과를 통하여 IHMD의 실효성을 실증적으로 보여주고 있다. 해석결과는 IHMD가 건물의 지진응답을 줄일 수 있는 매우 효과적인 방법임을 검증하고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.149-161
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• 2012

최근에 신축 건물이나 기존 건물의 내진보강을 위해서 수동제진장치의 일종인 에너지소산형 제진장치의 사용이 매우 증가하고 있다. 제진장치는 선진국을 중심으로 개발되어 왔고 제한적으로 사용해 오고 있었지만, 최근에는 다소 저렴한 장치개발을 통하여 강진지역의 개발도상국으로도 그 사용이 확대되고 있다. 본 연구는 기존 또는 신축 건물의 내진보강을 위한 캔틸레버타입 강재댐퍼를 개발하고 제안하였다. 댐퍼에 대한 반복가력 실험을 바탕으로 이력거동 및 에너지소산능력을 조사하였다. 실험결과는 제진장치가 안정된 이력특성을 나타내고 있으며 큰 에너지소산능력을 갖고 있음을 보여준다. 실험결과를 바탕으로 댐퍼에 대한 간단한 하중-변위 이력모델을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.123-130
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• 2010

본 논문에서는 기존 건축물의 내진성능을 향상시키기 위해 시공성과 설치 비용적인 측면에서 상대적으로 우수한 강재댐퍼를 대상으로 기존 개발된 장치와 새로 개발된 형상의 장치에 대한 평가를 해석적으로 수행하였다. 해석결과는 강도 및 에너지 소산능력으로 평가하였으며, 제안된 내력 산정식의 적용을 아울러 평가하였다. 연구대상 댐퍼의 스트럿 형상은 V형, S형이며, 댐퍼의 스트럿 높이와 각도를 주요 변수로 한 후 ABAQUS를 이용하여 유한요소 해석하였다. 해석은 최대변위를 50mm로 하고 점진적인 이력변위곡선을 적용하여 수행하였다. 항복강도, 최대강도, 에너지 소산능력 평가결과, V형 및 S형 모두 우수한 성능을 보유한 것으로 평가되었으며, 또한 스트럿 각도 $60^{\circ}$ 및 높이 140, 200 mm의 성능이 안정적인 것으로 평가되었다. 전체적으로는 S형의 응답이 V형보다 안정적인 것으로 평가되어, S형 강재댐퍼의 적용성이 V형보다 유리한 것으로 평가되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.285-288
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• 2008

본 연구에서는 도심지 건축물의 개조 재활용을 위한 핵심 보강기술의 개발을 위하여 기존 건축물의 내진보강을 위한 새로운 개념의 기둥복합댐퍼를 제안하고, 그 적용 가능성을 타진하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 먼저 기둥복합댐퍼의 이력특성을 고려할 수 있는 해석모델을 구축하고, 상용화 구조해석 프로그램(MIDAS-Gen)에 적용할 수 있는 모델링 기법을 개발하였다. 이와 같이 개발된 기둥복합댐퍼를 이용하여 수직증축을 상정한 기존 건축물의 내진보강을 실시하고 개발된 해석모델링 기법을 적용하여 시간이력해석에 의해 보강 전/후의 효과를 검토하였다. 본 구조해석 결과에 의하면, 기둥복합댐퍼의 보강에 의해 보강되지 않은 구조물에 비하여 밑면전단력이 약 20% 정도 감소하였으며, 임계층에서의 층간변위가 20% 정도 감소하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.458-461
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• 2009

본 논문에서는 2개의 구조물이 마찰댐퍼로 연결된 연결제진구조물에 대한 지진응답해석을 실시하였다. 연결제진구조물의 지진시의 제진효과를 파악하기 위하여 마찰댐퍼의 복원력특성을 완전탄소성형으로 설정하고 두 구조물의 고유주기 및 연결강성의 변화에 따른 각 지진파별 시간이력지진응답해석을 실시하였다. 또한, 응답해석결과를 바탕으로 마찰댐퍼의 특성지표(연결강성배율 $\alpha$, 항복내력비 $\beta$)를 결정하는 제진성능곡선을 제안하였다. 제진성능곡선을 통한 마찰댐퍼의 특성지표에 근거하여 연결제진구조물에 마찰댐퍼를 효율적으로 사용할 수 있는 최적의 마찰댐퍼량을 결정 할 수 있는 자료를 제시하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.257-262
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• 2003

Base isolation bearings are known as an effective system to Protect bridges from the earthquake damage. There are many types of base isolation bearings in the market. Among them, steel hysteretic damper, made of mild steel and one of the oldest ones, has some good features. Since steel hysteretic damper is made of steel and has simple structure, it is cheeper and easier to maintain than other types. Despite the advantages, steel hysteretic damper with pin-type elements has no application in Korea. The steel hysteretic damper with pin-type elements are tested to examin the basic characteristics and to evaluate antiseismic performance. In this paper, the results of the test are presented.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.47-52
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• 2009

본 연구는 강진 시 소성화 범위를 최소화하여 장수명 철골구조를 실현하는 구조시스템을 제안하고 지진응답특성을 실증적으로 파악하는 것을 연구목적으로 한다. 이를 위하여, 실대형 1층 철골조 실험체 2개를 설계 및 제작하여 가동적 지진응답실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 본 연구에서 제안한 철골구조시스템은 이력형 강재댐퍼, 보-기둥접합부 순서로 붕괴모드가 발생하였으며 지진응답시간 중 그 외의 주변 프레임은 탄성 상태에 머무르는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.381-386
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• 2022

본 논문에서는 휨 항복 메커니즘을 기반으로 한 강재이력 댐퍼를 제안하기 위한 해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 댐퍼는 휨모멘트에 의한 항복거동을 하도록 설계된 일련의 댐핑 플레이트로 구성된다. 실험 결과와 유한요소해석 결과의 비교를 통해서 본 연구에서 채택된 해석적 접근방식이 댐핑 플레이트의 형태 및 상세에 대한 민감도 연구를 수행하기에 적절함을 확인하였다. 최초에 제안된 댐퍼는 휨 항복 메커니즘을 기반으로 작동하는 것으로 고안되었으나, 댐핑 플레이트의 인장 거동에 대한 기여도가 상당할 수 있음을 관찰할 수 있었다. 댐핑 플레이트의 두께가 증가함에 따라 휨 항복에 의한 에너지 흡수량이 증가한다. 댐핑 플레이트의 두께가 감소함에 따라 인장에 의한 댐퍼의 비선형 거동 기여도가 증가하고 좌굴 발생으로 인하여 이력곡선의 형상이 댐퍼로서 불리해진다.