• 제목/요약/키워드: lateral drift

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고층 전단벽 코어구조시스템의 횡변위 제어방안 (Lateral Drift Control Technique of High-Rise Shear Wall Core Structural System)

  • 한승백;강명희;남경연;이성수;이한주;김호수
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 2008
  • 본 연구는 고층 구조물의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 효율적인 횡변위 제어 최적화기술을 제시하고자한다. 이를 위해 최적화 알고리즘의 정식화 과정이 제안되며 이를 바탕으로 횡변위제어 최적화 프로그램이 개발된다. 본 연구에서 제시한 횡변위 제어기술의 효용성을 검토하기 위해 130층 전단벽 코어 모델을 고려하였다.

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부분재해석 기법을 이용한 고층건물 횡변위제어 (Lateral Drift Control of High-rise Buildings using Partial Reanalysis Algorithm)

  • 이재철;김치경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.81-88
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    • 2009
  • 본 논문은 부재 단위의 강성 재설계를 통해 전역 자유도 변위의 정량적 조절이 가능한 변위조절 기법의 개발을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 부분적 강성변경이 발생했을 때 전체 구조물을 재해석하지 않고 관심 있는 특정 위치의 변위와 부재력만을 실시간 응답수준에서 재계산할 수 있는 부분재해석 기법을 적용하였다. 부분재해석 기법은 복잡한 미분계산이나 반복적인 구조해석을 수행하지 않아도 되는 단순한 기본개념의 기법으로서 계산이 효율적이고 강성변경 후의 변위를 바탕으로 변위에 대한 민감도를 계산하기에 수렴 속도가 빠른 장점을 가진다. 부분재해석 기법을 통해 전역 자유도에 대한 강성 변경 부재의 변위기여도를 계산하고 변위기여도에 따라 해당 부재의 강성을 변경시킴으로써 반복적 구조해석이나 민감도 해석 없이 특정 변위를 최소의 물량만으로 정량적으로 제어하는 변위조절 설계법을 제시하였다. 예제를 통한 검증결과, 부분재해석 기법이 고층건물의 횡변위제어에 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

아웃리거시스템의 횡변위제어를 위한 강성최적화 기법 (Stiffness-Based Optimization for the Lateral Drift Control of Outrigger System)

  • 이한주;박영신;남경연;이성수;신효범;김호수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.210-215
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    • 2008
  • This study presents an effective stiffness-based optimal technique to control quantitatively lateral drift and evaluates the structural behavior characteristics and efficiency for tall outrigger system subject to lateral loads. To this end, displacement sensitivity depending on behavior characteristics of outrigger system is established and approximation concept that can efficiently solve large scale problems is introduced. Specifically, under the 'constant-shape' assumption, resizing technique of member is developed. Two types of 60 story frameworks are presented to illustrate the features of the quantitative lateral drift control technique proposed in this study.

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근사화 개념을 이용한 삼차원 철골조 구조물의 횡변위 제어에 관한 연구 (Lateral Drift Control of 3-D Steel Structures Using Approximation Concept)

  • 이한주;임영도;김호수
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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    • pp.96-102
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    • 2004
  • This study presents an effective stiffness-based optimal technique to control quantitatively lateral drift for 3-D steel frameworks subject to lateral loads. To this end, the displacement sensitivity depending on behavior characteristics of 3-D steel frameworks is established. Also, approximation concept that can preserve the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems is introduced. Resizing sections in the stiffness-based optimal design are assumed to be uniformly varying in size. Two types of 30-story frames are presented to illustrate the features of the Quantitative lateral drift control technique proposed in this study.

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합성부재를 이용한 전단벽-골조 구조시스템의 횡변위 최적제어방안 (Lateral Drift Optimal Control Technique of Shear Wall-Frame Structure System using Composite Member)

  • 이한주;정성진;김호수
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
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    • pp.191-198
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    • 2005
  • The effective stiffness-based optimal technique to control quantitatively lateral drift for shear wall-Frame structure system using composit member subject to lateral loads is presented. Also, displacement sensitivity depending on behavior characteristics of structure system is established and approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming is introduced. Finally, the resizing technique of shear wall, frame and composite member is developed and the example of 20 story framework is presented to illustrate the features of the quantitative lateral drift control technique.

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횡하중과 연직하중을 받는 고층건물의 변위설계를 위한 재분배기법 개발 (Development of Resizing Techniques for Drift Designs of High-rise Buildings subjected to Lateral and Vertical Loads)

  • 서지현;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.49-58
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    • 2004
  • 고층 건물의 구조시스템 및 물량은 최대변위 및 층간 변위 제어를 포함하는 강성설계에 의해서 결정되는 경향이 있으나 강도설계와는 달리 특정 소수 부재의 단면 변화로 강성제한 조건을 만족시키기는 어렵다. 이러한 이유로 이제까지의 고층건물 구조설계는 설계자의 경험과 직관에 의존한 반복적인 설계과정을 피할 수 없었다. 그러므로 본 연구에서는 민감도 해석이나 반복적인 구조해석 없이 변위를 제어할 수 있는 실용적인 고층건물 변위제어기법을 제안하였다. 기존 연구에서 개발된 재분배기법은 구조물이 횡하중을 받는 경우만을 고려하였으나 실제 구조물은 횡하중과 연직하중을 동시에 받고 있으므로 이를 고려한 재분배기법을 개발하였다. 개발된 횡하중과 연직하중을 고려한 재분배기법을 강도설계모듈과 결합하여 고층건물 변위설계 모델을 제안하였으며 제안된 변위설계모델을 20층 강접골조 전단벽 구조물과 60층 아웃리거 구조물의 변위설계에 적용하여 기존의 횡하중 만을 고려한 변위설계모델의 결과와 비교 분석하였다.

Drift Control for Multistory Moment Frames under Lateral Loading

  • Grigorian, Carl E.;Grigorian, Mark
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.355-365
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    • 2013
  • The paper reports results of recent studies on the effects of column support conditions on the lateral displacements of moment frames at incipient collapse. The article presents a number of exercises in the plastic theory of structures that lead to useful design formulae. It has been shown that Drift Shifting (DS) is caused due to differences in the stiffnesses of adjoining columns, and that changes in drift ratios are more pronounced at first level column joints in both fixed as well as pinned base frames. In well proportioned moment frames, DS in the upper levels could be minimized, even reduced to zero. It has been demonstrated that DS can be eliminated in properly designed fixed and grade beam supported (GBS) moment frames. Several examples, including symbolic P-delta effects, have been provided to demonstrate the validity and the applications of the proposed ideas to the design and drift control of moment frames. The proposed methodology is exact within the bounds of the theoretical assumptions and is well suited for preliminary design and teaching purposes.

횡강성 영향행렬을 이용한 고층건물의 횡변위 제어 및 단면 재산정 방안 (Lateral Drift Control and Resizing Technique for Tall Buildings using Lateral-Stiffness Influence Matrix)

  • 이한주;김치경;김호수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.271-279
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    • 2002
  • 본 연구에서는 횡강성 영향행렬을 이용한 최적설계의 효율성을 높이기 위해 각 층에서 층별 영향행렬을 구하는 계산모듈을 개발하고 가상하중법에 의한 민감도 해석을 수행한다. 아울러 최적설계결과를 실무에 직접 적용할 수 있도록 층별 횡강성 증대계수에 근거하여 횡하중 저항시스템의 부재단면크기를 재산정하는 방안을 강구한다. 이를 위해 단면 재산정 방안은 연속형과 이산형 단면설계법으로 나누어 고려되며, 단면특성과 단면치수와의 관계가 설정된다. 특히 강도구속조건에 대한 초기설계가 먼저 수행된 후 횡변위 구속조건을 초과하는 횡변위를 제어하는데 있어서 횡하중 저항 시스템만이 저항하도록 설계한다. 본 연구에서 제안된 고층건물의 횡변위 제어 및 단면 재산정 방안을 검토하기 위해 두 가지 형태의 45층 삼차원 구조물이 고려된다.

골조-전단벽 구조물의 횡변위제어를 위한 동적 민감도 해석 (Dynamic Sensitivity Analysis For Lateral Drift Control Of Frame-Shear Wall Structures)

  • 이한주;김지연;한승백;남경연;김호수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.571-576
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    • 2007
  • This study presents stiffness-based optimal design to control quantitatively lateral drift of frame-shear wall structures subject to seismic loads. To this end, lateral drift constraints are established by introducing approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems. Also, the relationships of sectional properties are established to reduce the number of design variables and resizing technique of member is developed under the 'constant-shape' assumption. Specifically, the methodology of dynamic displacement sensitivity analysis is developed to formulate the approximated lateral displacement constraints. The 12 story frame-shear wall structural models is considered to illustrate the features of dynamic stiffness-based optimal design technique proposed in this study.

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수평하중을 받는 고층철골가새골조의 정량적인 횡변위제어에 관한 연구 (A Study on Quantitative Lateral Drift Control of Tall Steel Braced Frames subject to Horizontal Loads)

  • 김호수;이한주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권4호통권47호
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    • pp.397-406
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    • 2000
  • 본 연구는 수평하중을 받는 고층철골가새골조의 횡변위를 정량적으로 제어하는 효율적인 최적화 기법을 제시한다. 이를 위해 철골가새골조의 거동특성에 근거한 변위 민감도를 구성하고 수학적계획법의 일반성을 유지하면서 규모가 큰 문제도 효율적으로 다를 수 있는 근사화 개념이 도입된다. 아울러 단면 재선정시 상용화된 표준철골단면을 이용하는 이산형 최적화 방안도 고려한다. 제시된 기법의 효율성을 검토하기 위해 세 가지 종류의 12층 철골가새골조와 30층의 가새보강된 철골조 모델이 고려된다.

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