• Title/Summary/Keyword: earthquake vibration

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Telescopic columns as a new base isolation system for vibration control of high-rise buildings

  • Hosseini, Mahmood;Farsangi, Ehsan Noroozinejad
    • Earthquakes and Structures
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    • v.3 no.6
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    • pp.853-867
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    • 2012
  • In this paper, a new type of passive energy dissipating system similar to added damping and stiffness (ADAS) and triangular added damping and stiffness (TADAS) is proposed and implemented in the analytical model of a building with hybrid structural system in the structure's base which we call it; Telescopic column. The behavior and performance of a high rise R.C. structure equipped with this system is investigated and compared with conventional base isolation systems such as rubber isolator bearings and friction pendulum bearings. For this purpose a series of ground acceleration records of the San Fernando, Long Beach and Imperial Valley earthquakes are used as the disturbing ground motions in a series of numerical simulations. The nonlinear numerical modeling which includes both material and geometric nonlinearities were carried out by using SAP2000 program. Results show suitable behavior of structures equipped with telescopic columns in controlling the upper stories drifts and accelerations.

Saturated Sliding Mode Control of SDOF System under Earthquake Leadings (지진을 받는 단자유도 진동계의 포화 슬라이딩 모드 제어)

  • 민경원;이상현;이영철;이승준;박민규
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.477-484
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    • 2003
  • Recently, sliding mode control(SMC) method has been investigated for control of building structures under earthquake loadings. SMC keeps responses of a structure in sliding surface while the structure is stable. This control method uses both linear controller and nonlinear controller such as bang-bang controller. This paper presents vibration control of a structure using saturated sliding mode controller, whose maximum conrtol force is limited. The effectiveness of SMC method with controler saturation is investigated based on two performance evaluation criteria: root mean square(RMS) and maximum values of floor drifts and accelerations. Simulation results indicate that SMC method is effective in reduction of displacement and acceleration utilizing the saturated controller's capacity efficiently.

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The Design of Cable Damper System far Jindo Bridge and its Field Verification Test (진도대교 케이블 댐퍼시스템 설계 및 검증실험)

  • Seo, Ju-Won;Kim, Nam-Sik;Ahn, Sang-Sup;Jeong, Woon
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2001.09a
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    • pp.302-310
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    • 2001
  • In order to lessen cable vibration, new cable damper system with high damping rubber was developed using the basis of the LRB design scheme. The analysis model of cable damper system incorporate voigt-kelvin damper model into the nonlinear cable analysis model. To achieve maximum damping capacity both reducing damper stiffness and developing high damping rubber were performed. As a result of verification test, the high damping rubber damper shows its effectiveness in improving cable damping capacity.

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Modal Control of Vibration Using MR Damper (MR댐퍼를 이용한 진동의 모드제어)

  • Cho, Sang-Won;Oh, Ju-Won;Lee, In-Won
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2002.09a
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    • pp.357-363
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    • 2002
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 구조물의 MR감쇠기를 이용한 모드제어를 구현하고자 한다. 모드제어는 저차의 모드만을 이용하여 구조물의 진동을 제어한다. 따라서 토목구조물과 같은 자유도가 많은 대형구조물의 제어에 적합하며, 제어기의 설계 역시 다른 제어이론에 비해 간편하다. 모드제어에 대한 앞선 연구들이 많이 있음에도 불구하고, 반능동제어, 특히 MR감쇠기에 대한 모드제어의 성능에 대한 연구가 없었다. 본 연구에서는 MR댐퍼에 대한 효율성을 검토하기 위해서, 모드제어이론을 지진하중을 받는 구조물에 구현하였다. 센서로부터 측정된 응답을 이용하여 모드응답을 예측하기 위해 칼만필터를 구현하였으며, Spillover problem을 해결하기 위해 low-pass filter가 적용되었다. 수치예제를 통해 저차의 모드만을 제어함으로써, 구조물의 거동이 효과적으로 줄어드는 것을 확인하였다. 그러나 줄어드는 정도는 제어기의 가중치행렬과 칼만필터에 사용되는 센서에 의해 측정된 응답에 따라 다르다

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Vertical Vibration Analysis of Single Pile-Soil Interaction System Considering the Interface Spring (접합면 스프링요소를 고려한 단말뚝-지반 상호작용계의 수직진동해석)

  • 김민규;김문겸;이종세
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2002.09a
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    • pp.106-113
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    • 2002
  • In this study, a numerical analysis method for soil-pile interaction in frequency domain problem is presented. The total soil-pile interaction system is divided into two parts so called near field and far field. In the near field, beam elements are used for a pile and plain strain finite elements for soil. In the far field, dynamic fundamental solution for multi-layered half planes based on boundary element formulation is adopted for soil. These two fields are coupled using FE-BE coupling technique In order to verify the proposed soil-pile interaction analysis, the dynamic responses of pile on multi-layered half planes are simulated and the results are compared with the experimental results. Also, the dynamic response analyses of interface spring elements are performed. As a result, less spring stiffness makes the natural frequency decrease and the resonant amplitude increase.

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Seismic Response Estimation and System Identification of Test Steel Structure Using Approximate Nonlinear Filter (비선형 근사필터에 강구조시험체의 지진응답추정 및 동특성식별)

  • 배기환;김두영
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.67-72
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    • 2001
  • 대상으로 하는 시스템의 입출력신호에 근거하여, 시스템의 수학적 모델을 결정하는 것을 총칭하여 시스템식별이라 한다. 본 논문에서는 지진응답 관측치를 입출력신호로 하여 조건부대치를 최적치로 판단하는 비선형근사필터법을 사용한 건축구조물의 지진응답추정 및 파라미터식별에 관하여 논한다. 비선형근사필터법에 의한 건축구조물식별의 유효성의 적용성을 판단하기 위해, 진동대를 사용하여 강구조시험체의 진동실험을 행하고 결과적으로 얻어진 시험체의 수학적 모델에 대한 지진응답 수치해석결과와 진동실험에서의 관측기록을 비교하여 본 식별법의 타당성을 보인다.

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Seismic Safety Analysis of Intake Tower with Hollow Inside Section (중공 단면을 갖는 취수탑의 내진 안전성 평가)

  • Bae, Jung-Joo;Kim, Yon-Gon;Lee, Jee-Ho;Han, Sang-Hoon
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.24 no.2
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    • pp.55-61
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    • 2009
  • Seismic Safety Analysis of Intake Tower is very important because failure of intake tower may incur huge chaos on the modem society. Recently, there has been growing much concern about earthquake resistance of existing structures. This research demonstrates the dynamic fluid pressure calculation using added mass simulation. The actual safety evaluation has been conducted through not only the static analysis but also the dynamic analysis. According to the analysis results, the vibration incurred by earthquake may induce considerable damage to the hydraulic structure. Therefore, the appropriate design process out of exact calculation is quite necessary.

Control Effect of Isolator on the Pump Induced Vibration in Office Building (사무실 건물에서의 펌프진동에 따른 방진장치의 제어효과)

  • 노병철
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2000
  • 펌프는 다르 진동 유발원들과는 달리 일정한 주파수 및 크기를 갖는 진동을 일으키므로 스프링이나 댐퍼와 같은 간단한 방진기기를 이용하여 진동을 제어할 수 있다 현재 국내에서는 대부분의 펌프에 이러한 방진장치를 설치하는 것이 일반화되어있다 그러나 펌프의 용량 및 중량 주변 구조물의 형태 및 크기 등에 따라서 방진기구의 채택이 불필요한 경우도 있으므로 설비 진동기초에 대한 획일적인 설계와 시공개념은 불필요한 인적, 시간적 및 경제적인 낭비를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 사무용 건무에 사용되는 각종 펌프류에 대하여 가진특성과 구조물의 진동가속도응답을 측정하는 진동실험 및 이론적 해석을 실시하고 본래 계와 수정된 계의 진동을 답과 허용진동수준을 비교.분석함으로서 방진장치의 설치가 불필요한 펌프용량을 제시하였다.

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The Applications of Viscoelastic Dampers for Vibration control (고층건물의 진동제어를 위한 점탄성 감쇠기의 활용)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • 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.

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Sliding Conditions at the Interface between Soil and Underground Structure (지반과 지하구조물 경계의 미끄러짐 조건에 관한 연구)

  • 김대상
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.6 no.1
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    • pp.7-11
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    • 2002
  • By focusing on the resonant vibration mode of soil-underground structure system, this paper obtained dynamic soil stiffness and easy sliding conditions at the interface between soil and underground structure. Multi-step method is employed to isolate two primary causes of soil-structure interaction. Mohr-Coulomb criterion is used to determine the threshold level of the sliding. To find out the conditions the interface slides easily, parametric studies are performed about the factors governing sliding, which are the size and location of underground structures, ground condition, the configuration of surface deposit and interface friction coefficients.