• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.13 no.2
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• pp.11-17
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• 2013

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.1
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• pp.13-19
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• 2001

본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 비대칭적으로 분포된 구조물에 점탄성 감쇠기를 설치할 경우 비틀림 응답을 줄이기 위한 감쇠기의 효과적인 배치방법에 관하여 연구하였다. 비대칭 구조물의 응답에 미치는 점탄성 감쇠기의 효과를 알아보기 위하여 비대칭 비비례감쇠시스템의 특성방정식을 유도하고, 고유치해석을 통해 감쇠기가 설치된 비틀림 건물의 거동특성을 파악하였다. 이를 바탕으로 강성 편심 및 진동수비에 따른 최적 감쇠 편심을 찾아 이를 3차원 그래프로 나타내었다. 이를 이용하여 비대칭건물에 감쇠기를 설치했을 때 같은 양의 감쇠기를 대칭으로 설치하였을 때 보다 그 효과가 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 또한 비대칭 건물의 비틀림제어면에서 점탄성 감쇠기가 점점 감쇠기보다 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.14 no.6
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• pp.1-9
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• 2010

Most of shear wall structures require openings in shear walls and thus shear walls are linked by floor slabs or coupling beams resulting in the coupled shear wall structures. When these structures are subjected to seismic excitations, excessive shear forces are induced in coupling beams. Accordingly, brittle failure of coupling beams may occur or shear walls may yield first. To avoid this problem, damping devices can be installed in coupling beams. It can increase the vibration control effect and improve the seismic resistance performance of the coupled shear wall structure by avoiding stress concentration and the brittle failure of coupling beams. Based on this background research, an LRB (lead rubber bearing) was introduced in the middle of the coupling beam in this study and the authors investigated the seismic response control effect and stress distribution of the proposed system. To this end, a modeling technique that can effectively predict the structural behavior of coupled shear wall structures has been proposed. With this proposed technique, time history analyses of the example coupled shear wall structure subjected to seismic excitation were performed and the vibration control effects of the seismic responses were investigated.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.6
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• pp.37-46
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• 2001

In this research, a controller design method based on optimization is proposed that can satisfy constraints on maximum responses of building structures subject to around excitation modeled by partially stochastic process. The class of controllers to be optimized is restricted to LQR. Weighting matrix on controlled outputs is used as design variable. Objective function, constraint functions and their gradients are computed by the parameterization of control gain with Riccati matrix. Full state feedback controllers designed by proposed optimization method satisfy various design objectives and their necessary maximum control forces are computed for the production of actuator. LQG controllers composed of Kalman filter and LQR designed by proposed method perform well with little deterioration. So it is possible to design output feedback controllers satisfying constraints on various maximum responses of structures.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2000.10a
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• pp.496-500
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• 2000

대형 구조물의 진동제어를 위하여 MR 유체 댐퍼를 사용한 반능동 제어기법에 대하여 연구하였다. 기존에 많이 사용되고 있는 수동제어기법은 일단 제어장치를 설치한 후에는 구조물에 실제로 작용하고 있는 외부 하중의 현재 특성에 대해서 적절히 반응할 수 없다는 제한을 가지고 있으며, 이를 극복하기 위하여 연구되어온 능동제어기법은 구조물이 진동을 감소시키기 위하여 구조물에 직접적으로 가해지는 커다란 제어력을 요구하며, 이로 인해 경우에 따라서는 불안정한 상태가 유발될 수도 있다는 점이 단점으로 지적되고 있다. 최근에 Spencer 등은 반능동 제어기법을 제안하였는데, 이는 수동제어장치의 제어특성을 On-Line 으로 조절하는 방식으로서 제어 가능한 수동제어기법으로도 불리운다. 구조물의 진동제어에 필요한 제어력이, 특수한 제어기구에서 발생되는 인위적인 힘이 아니라, 적절한 구조부재에서 발생되는 자연적인 부재력이므로, 무엇보다 강인하고 신뢰할 수 있는 제어기법이며, 이때 제어장치의 구조적 특성을, 측정된 구조물의 응답에 맞추어 적절히 조절함으로써 다양한 외부하중에 대해 보다 효율적인 제어가 이루어질 수 있도록 한 방법이다. 반능동제어를 위한 제어기로서는 Variable Orifice Dampers, Friction Controllable Isolators, Variable Stiffness Devices, Electro-Rheological (ER) Fluid Damper, Magneto-Rheological(MR) Fluid Damper등이 제안되고 있으며, 본 논문에서는 반응속도가 빠르고, 적은 파워만을 요구하며, 커다란 제어력을 낼 수 있는 MR Damper를 사용하여 지진하중을 받는 구조물의 반능동 제어게 대하여 연구하였다. MR Damper의 특성이 비선형이므로 이에 적합한 Sliding Mode Fuzzy Control(SMFC)기법을 사용하였으며 이때 SMFC 의 최적 설계를 위하여 Genetic Algorithm을 적용하였다. 제안된 제어기법의 실제 적용성을 검증하기 위하여 기존이 제어결과와 비교 검토하였으며, 그 결과로부터 MR Damper를 사용한 반능동 제어기법이 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.8 no.4
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• pp.91-100
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• 2008

In this study, the vibration control performance of high-rise building structures connected by a sky-bridge has been investigated. The philosophy of vibration control using sky-bridges is to allow structures with different dynamic characteristics to exert control forces upon one another through sky-bridges to reduce the overall responses of the system. The the high-rise building structure connected by sky-bridge with 49 and 42 stories was used in this study to investigate the displacement, acceleration, reaction of bearings and stress of sky-bridge by analytical methods. To this end, historical earthquakes, an artificial earthquake and wind force time histories obtained from wind tunnel tests were used. Based on the analytial results, the use of sky-bridge can be effective in reducing the structural responses of high-rise buildings against wind and seismic loads.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.1
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• pp.774-779
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• 2020

The seismic response reduction capacity of a smart mid-story isolation system was investigated using the RNN model in this study. For this purpose, an RNN model was developed to make a dynamic response prediction of building structures subjected to seismic loads. An existing tall building with a mid-story isolation system was selected as an example structure for realistic research. A smart mid-story isolation system was comprised of an MR damper instead of existing lead dampers. The RNN model predicted the seismic responses accurately compared to those of the FEM model. The simulation time of the RNN model can be reduced significantly compared to the FEM model. After the numerical simulations, the smart mid-story isolation system could effectively reduce the seismic responses of the existing building compared to the conventional mid-story isolation system.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.1
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• pp.77-88
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• 2000

복소모드 중첩법은 점탄성 감쇠기가 설치된 비비례 감쇠시스템의 정확한 동적 거동을 예측할 수 있는 방법이지만 많은 자유도를 갖는 고층건물의 해석시 고유치 해석과 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하고 구조물의 진동에 영향을 주는 주요모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하므로써 복소모드 중첩법의 효율성은 높였다. 또한 비비례 감쇠시스템에서 감쇠를 고려하여 응답스펙트럼을 재구성한후 선택된 주요 모드를 중첩하여 최대층간변위가 발생하는 곳에 감쇠기를 설치하였다 이 방법은 감쇠기가 설치된 구조물에 대하여 만족되는 수준의 최대층간변위가 발생할 때 까지 고유치 해석만을 반복.수행하면서 감쇠기를 연속적으로 설치하는 방법이다. 제안된 방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물의 대상으로 해석한 결과 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.7 no.3
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• pp.9-15
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• 2003

This paper presents a design procedure for viscoelastic dampers to be installed in a full-scale steel structure and observes their vibration control effect, based on the excitation method and the dynamic characteristics of the structure investigated in the companion paper, Additional damping ratios required to reduce the maximum displacement to a given level were obtained by convex model. The size of dampers was determined by observing the change in modal damping ratio due to the change in damper stiffness using the modal strain energy method, The effect of the supporting braces was also considered in the determination of the modal properties. Two viscoelastic dampers were installed at the first and second inter-stories, respectively and their response reduction is verified.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.1
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• pp.73-80
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• 2001

구조물이 가지는 에너지의 확률밀도함수를 이용한 능도제어 알고리듬을 제안한다. 구조물의 에너지는 Rayleigh 확률분포를 가지는 것으로 가정된다. 이것은 에너지가 항상 양의 값을 가지고 최소에너지가 발생할 확률은 1이라는 조건을 Rayleigh 확률분포가 만족시킨다는 사실에 근거한다. 제어력의 크기는 가정된 확률밀도함수에 따라 구조물의 에너지가 설계자에 의해 설정된 에너지 임계값을 넘을 확률의 크기에 비례하도록 산정되며, 제어력의 방향은 Lyapunov 제어기 설계기법에 따라 결정된다. 제시된 알고리듬은 LQR 제어기와 비교하여 최대응답을 줄이는 효과를 가지며, 제어력의 임계를 고려할 수 있는 장점을 가진다. 또한 Lyapunov 제어기에서 발생가능한 채터링(chattering)현상을 피할 수 있다.