• Title/Summary/Keyword: earthquake vibration

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Seismic spectral acceleration assessment of masonry in-filled reinforced concrete buildings by a coefficient-based method

  • Su, R.K.L.;Lee, C.L.;Wang, Y.P.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • v.41 no.4
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    • pp.479-494
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    • 2012
  • This study explores a coefficient-based seismic capacity assessment method with a special emphasis on low-rise masonry in-filled (MI) reinforced concrete (RC) buildings subjected to earthquake motion. The coefficient-based method without requiring any complicated finite element analysis is a simplified procedure to assess the maximum spectral acceleration capacity of buildings. This paper first compares the fundamental periods of MI RC structures obtained, respectively, from experimental period data and empirical period-height formulas. The coefficient-based method for low-rise masonry buildings is then calibrated by the published experimental results obtained from shaking table tests. The comparison of the experimental and estimated results indicates that the simplified coefficient-based method can provide good approximations of the maximum spectral accelerations at peak loads of the low-rise masonry reinforced concrete buildings if a proper set of drift factors and initial fundamental vibration periods of structures are used.

Tuning of TMDs for Control of Floor Vibration (건물 바닥판의 진동제어를 위한 동조질량감쇠기의 조율)

  • 이동근
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.204-211
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    • 1998
  • Floors in a structure are often subject to periodic forces which induce excessive oscillations. For control of such oscillations, TMDs(Tuned Mass Dampers) have been widely used and prooved effective. But it is very difficult to estimate the natural frequency of a TMD when it is installed to a structure. Therefore to achieve the TMD properties that are required for satisfactory performances of the structure, it is necessary to tune the TMDs to the optimal state. This paper is intended to suggest the efficient tuning method for simple and economically designed TMDs and to investigate the validity of the method by installing TMDs to a real structure.

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Seismic Analysis of Cable-Supported Bridges (케이블 지지교량의 내진해석)

  • 서영국;정운용;조준상
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.233-240
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    • 1999
  • A general procedure is presented here to develope seismic design and analysis method for cable-supported bridges like suspension bridges subjected to ground motion. For representing a numerical model of suspension bridges. a new approach which satisfy design conditions for the initial equilibrium state of suspension bridges. without any nonlinear iterations. is proposed. The dynamic behavior of that model is verified by free vibration analysis. This study uses the response spectrum analysis to determine the Peak response of a suspension bridge to earthquake-induced ground motion. The SRSS(Square Root of Sum of Square). modal combination rule, is adopted for each direction, longitudinal and transverse. To illustrate the potential applicability for the seismic design of suspension bridges, a numerical example is presented in which the dynamic response of the Nam-hae suspension bridge subjected to earthquake

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Vibration Control of Asymmetric Buildings Using Viscoelastic Dampers (점탄성 감쇠기를 이용한 비대칭 건물의 진동제어)

  • 김진구;방성혁;이진수
    • 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.

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Design of Lead-Shear Damper for Stay Cables (사장교 케이블 진동감소용 납-전단 댐퍼의 설계)

  • 안상섭
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.31-36
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    • 2001
  • 본 논문에서는 지점근처에 납-전단 댐퍼(LSD)가 설치된 케이블의 동적 거동에 대해 다루었다. 이러한 동적 거동에 대한 파악은 케이블의 진동 감소 목적으로 댐퍼를 설계하는 경우 중요한 절차중 하나이다. 납-전단 댐퍼와 같은 이력형 댐퍼의 실제 이력곡선에 기초하여 본 연구에서는 납-전단 댐퍼의 이력곡선을 완전 탄소성으로 가정하였다. 납-전단 댐퍼의 역학적 모델은 등가 켈빈 모델을 사용하였으며 케이블의 새그 효과를 고려하였다. 납- 전단 댐퍼의 용량이라고 할 수 있는 항복력을 설계변수로 선택하고 케이블에 최적의 감쇠효과를 부여하는 동적학적 관계에 대해 연구하였다. 또한 댐퍼가 케이블에 설치되는 지점과 케이블의 장력에 대한 댐퍼의 감쇠효과에 대해서도 연구하였다. 매개변수 해석결과 케이블의 기하학적 형상 및 댐퍼의 설치조건에 따라 납-전단 댐퍼가 케이블에 부가하는 감쇠의 크기가 변함을 알 수 있었으며, 이때 최대의 감쇠성능을 발휘하는 최적 항복력이 존재하는 것을 알았다.

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A Study on the Applicability of Adaptive Bang-Bang Control Algorithm for the Vibration Control of Multi-DOF Structure under Unexpected Large Earthquakes (과도한 기진력을 받는 다자유도계 구조물의 진동 제어를 위한 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬의 유용성에 관한 연구)

  • 임채욱;정태영;문석준
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.53-61
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    • 2001
  • 구조물이 과동한 기진력을 받을 때에 구조물의 진동 제어를 위하여 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬이 저자들에 의해서 제안된 바 있으며, 이 제어 알고리듬을 1자유도계의 시험 구조물에 적용하여 제어 성능을 실험적으로 확인하였다. 본 논문은 이의 연장으로서 제안된 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬을 최상층에 유압식 농동질량 감쇠기가 설치된 다자유도계의 시험 구조물에 적용하여 이의 유용성을 확인하였다. 이를 통하여 제안된 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬은 제어 및 전체 구조계의 안전성이 보장되는 가운데 과도항 외부의 기진력을 받는 다자유도계의 구조물의 진동을 제어함에 효과적임을 확인할 수 있었다.

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Vibration control of 3D irregular buildings by using developed neuro-controller strategy

  • Bigdeli, Yasser;Kim, Dookie;Chang, Seongkyu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • v.49 no.6
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    • pp.687-703
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    • 2014
  • This paper develops a new nonlinear model for active control of three-dimensional (3D) irregular building structures. Both geometrical and material nonlinearities with a neuro-controller training algorithm are applied to a multi-degree-of-freedom 3D system. Two dynamic assembling motions are considered simultaneously in the control model such as coupling between torsional and lateral responses of the structure and interaction between the structural system and the actuators. The proposed control system and training algorithm of the structural system are evaluated by simulating the responses of the structure under the El-Centro 1940 earthquake excitation. In the numerical example, the 3D three-story structure with linear and nonlinear stiffness is controlled by a trained neural network. The actuator dynamics, control time delay and incident angle of earthquake are also considered in the simulation. Results show that the proposed control algorithm for 3D buildings is effective in structural control.

Experimental Study on the Vibration Control for Building Structures using LQG Compensator (LQG 보상기를 이용한 건물의 진동제어 실험)

  • 민경원
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.202-216
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    • 1999
  • To control the motion of building structures under earthquakes their response should be measured first by various sensors and transformed into the control forces using some control algorithms. Of many control algorithms linear quadratic control is widely used as it is easy to implement and analyze. However the algorithms has the disadvantage that it needs the real-time measurements of all state variables(i.e, building's displacements and velocities) which are difficult to achieve for the building structures under earthquakes. Thus the practical algorithms employing output feedback are developed. In this paper LQG algorithm is used for the control of the building model with an active mass driver. The building's acceleration is used to obtain the control gain and the Kalman filter gain. The LQG control strategy is verified with the experimental study on the one-storybuilding model equipped with the active mass driver. This paper demonstrates experimentally the efficacy of the LQG algorithm based on the active mass driver system in reducing the response of seismically excited buildings.

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A comparative study on the methods for analyses of viscoelastically damped structures (점탄성 감쇠기가 설치된 구조물의해석방법에 관한 연구)

  • 김진구
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.135-142
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    • 1999
  • Although the vibration control effects of viscoelastic dampers in building structures have been well proved by numerous theoretical and practical examples it is difficult to find an outstanding method for analysis of viscoelastically damped structures satisfying both exactness and efficiency. Thus in this study four analysis methods for viscoelastically damped structures that are currently used or can be applied for the those system are speculated and compared to provide bass for developing a better method for analysis of viscoelastically damped structures. The seismic response time history inter-story drfts and analysis time recorded by computer simulation of four different methods are compared. Among these methods complex modal superposition approach turns out to be ecomomic and accurate procedure.

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A Study on the Applicability of Structural Vibration Control Algorithm Considering the Performance Limit of Actuator (구동기의 성능 한계를 고려한 구조물의 진동제어 알고리듬의 적용에 관한 연구)

  • 임채욱;정태영;문석준;김광준
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.25-36
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    • 2000
  • 본 논문에서는 구조물이 과도한 기진력을 받을 때에 구조물의 진동 제어를 위하여 제안 되어진 여러 가지 포화 제어 알고리듬들의 유용성을 실제적인 관점에서 살펴보았다 제안된 포화 제어 알고리듬 중세서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬이 매우 유용한 것임을 확인할 수 있었으나 이는 제어력 파형 결정 파라미터의 어떤 범위내에서만 효과적이며 그 범위를 넘어서는 경우에 있어서는 제어기를 불안정하게 할 수 있음을 확인할 수 있었다 따라서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬의 적용시에 과도한 외부 기진력에 대하여 제어기의 안정적인 작동에 의한 구조물의 진동제어효과를 얻기 위해서 제어력 파형 파라미터를 과도 기진력의 크기에 따라 변화시키는 적응형의 방법을 제안하였고 이의 유용성을 수치실험 및 유압식 질량 감쇠기를 장착한 축소 구조물 검증 실험을 통하여 확인하였다.

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