복합단면성능을 갖는 슬릿형 강재댐퍼의 이력특성

김민철,김동건 대한건축학회지회연합회 2020 대한건축학회연합논문집 Vol.22 No.1

Recently, a steel damper is widely used among energy dissipation devices for seismic retrofit, a steel damper has many advantages than other types of seismic control devices. It can be easily manufactured based on the design specification, and it can dissipate a lot of seismic energy through the stable hysteresis behavior of steel. In this study, in order to obtain more effective energy dissipation capacity than general types of steel dampers, the yield strength of steel with different section properties were used as variables. For this purpose, steel dampers were manufactured using two types of steel dampers with relatively different section properties. As a result, the steel with relatively low section property first yielded and the steel with high section property progressively yielded. Finally, it effectively responded to various range of lateral load and showed good performance with respect to the ductility.

보강재에 따른 방호패널의 에너지 소산능력에 대한 실험적 연구

이예찬 ( Lee Yae-chan ),김규용 ( Kim Gyu-yong ),석원균 ( Seok Won-kyun ),최병철 ( Choi Byung-cheol ),사수이 ( Sasui Sasui ),남정수 ( Nam Jeongsoo ) 한국건축시공학회 2022 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.1

The purpose of this study is to identify the rear energy transfer amount and time delay capability of the protection panel that has been impated by a projectile and the protection panel reinforced the foam polypropylene on the rear of the fiber reinforced cement itious composites, and compared and analyzed the load resistance capacity, energy dissipation capacity, and impact delay capacity when dynamic extreme load were applied to the specimen.

마찰진자형 지진격리받침의 설계 특성 전산 해석 방법 비교

홍동의 ( Hong Dong Uie ),이재석 ( Lee Jae Seok ) 충북대학교 건설기술연구소 2020 建設技術論文集 Vol.39 No.2

이 논문에서는 교량의 내진설계에 사용되는 마찰진자형 지진격리 받침의 설계 특성치에 대하여 해석모델과 해석 방법을 달리하여 유한요소해석을 기반으로 한 전산해석을 수행하고 결과를 비교함으로써 해석모델과 해석방법의 타당성과 효율성을 검토하였다. 해석모델을 교량에 설치되는 형상과 유사한 경우, 실물시험에서의 시험기 받침들까지 같이 고려한 경우 그리고 실물시험과 배치형상은 같지만 시험기 받침들을 고려하지 않은 경우들에 대하여 실제 교량에서의 거동을 모사할 수 있도록 경계조건을 부과한 후 해석을 수행한 결과 유효강성 및 EDC의 경우 유사하게 발생됨을 확인할 수 있었고 주요 부재의 최대발생응력도 모두 허용응력 이내로 나타나 어느 해석 모델이라도 실물시험에 대한 대안으로 활용될 수 있음을 확인하였다. 해석모델을 교량에 설치되는 형상과 유사하게 모사한 경우가 다른 해석 모델에 비해 마찰판의 응력을 상대적으로 크게 예측하므로 안전여유 측면에서 유리하고 또한 해석 모델이 단순해 해석 효율성이 높으며 해석 모델의 형상과 구속 방법이 실제 교량과 유사하므로 상대적으로 효율적이라고 판단된다. A comparative study on the enhancement of the computational method for the evaluation of the design characteristics of the friction pendulum bearings is presented. The computational method is based on the finite element approach and the commercial finite element analysis package, MIDAS is used in this study. Friction pendulum bearings are widely used in the bridge and building structures to mitigate the structural response due to earthquake. Typically, the performance of the friction pendulum bearing is evaluated through the full-scale test which is time-consuming and expensive. Recently, the computer simulation based on finite element analysis method is regarded as an alternative of the full-scale test to evaluate the performance of the friction pendulum bearings. Through the computer simulations, not only the energy dissipation characteristics but also the stresses and strains at the crucial points of the friction pendulum bearings which can not be available in the full-scale test can be traced. In this paper, a comparative study is presented to enhance the computational method for the evaluation of the design characteristics of the friction pendulum bearings. Three relatively realistic modeling cases are compared to finalize the reasonable computational method for the evaluation of the design characteristics of the friction pendulum bearings.

반복하중을 받는 철골보 접합부의 거동

이승준,김상배 한국지진공학회 1999 한국지진공학회논문집 Vol.3 No.4

본 연구에서는 반복하중을 받는 H형강보 접합부의 거동을 실험적인 방법으로 조사하였다. 본 연구의 목적은 H형강보 접합부의 이력거동에 강제의 특성과 스캘럽의 형태가 주는 영향을 조사하는 것이다 5개의 접합부 시험체를 제작하여 반복하중을 재하면서 실험을 수행하였다. 보 접합부에서의 하중-회전변형 곡선을 얻었으며 접합부의 변형능력과 에너지 소산능력을 상호 비교하였다. 강재가 SS400인 시험제는 충분한 변형능력과 에너지소산능력을 보였으나 강재가 SM490인 시험체는 취성적인 파괴를 보였으며 변형능력이 작았다. 접합부 스캘럽의 형태는 접합부의 거동에 영향을 주지않았다. Behavior of H-beam connections under cyclic loadings is investigated experimentally in this study. The purpose of this study is to study the effect of steel properties and coping shape on the hysteretic behavior of H-beam connections. Five beam-to-column connection specimens were fabricated and tested under cyclic loadings. The load-rotation curves of the beam connections were mainly obtained. Deformation capacity and energy dissipation capacity of the connections are compared each other. The connections fabricated from SS400 showed good deformability and energy dissipation capacity, but those from SM490 showed brittle fracture at the connection. The coping shape at the connections showed a little difference in cyclic behavior.

비상체의 충격을 받은 시험체의 강도 및 두께에 따른 에너지 소산특성에 대한 실험적 연구

이예찬(Lee, Yae-Chan),김규용(Kim, Gyu Yong),사수이(Sasui, Sasui),편수정(Pyeon, Su jeong),유하민(Eu, Ha Min),남정수(Nam, Jeong Soo) 대한건축학회 2022 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.42 No.1

MR제어기의 마찰력비에 따른 단자유도 구조물의 응답감소

성지영,민경원,Seong, Ji-Young,Min, Kyung-Won 한국전산구조공학회 2010 전산구조공학 Vol.23 No.4

본 연구에서는 MR(Magneto-Reological)제어기가 설치된 단자유도 구조물의 응답을 예측하기 위하여 구조물의 운동방정식을 해석적으로 분석하고 주요변수를 파악하였다. MR제어기의 수치 모델로는 마찰 및 점성감쇠로 단순모델한 Bingham모델을 사용하였다. 자유진동과 조화진동일때의 응답감쇠를 결정짓는 주요변수가 각각 마찰력과 최대정적복원력의 비 $R_f$, 마찰력과 최대조화가진력의 비 $R_h$ 임을 파악하였다. 비선형 미분방정식을 등가의 선형 미분방정식으로 변환하기 위하여 마찰력에 의한 에너지 소산을 등가의 점성에너지로 치환하여 등가점성감쇠와 등가점성감쇠비를 유도하였다. 마지막으로 등가선형화과정을 검증하기 위하여 실제 지진에 대한 구조물의 응답을 비선형 미분방정식의 해와 비교하였다. This study presents key parameters for the structure installed with MR controller in reducing its responses. MR controller is regarded as Bingham model of which control forces are frictional and viscous ones. The parameters are identified as friction force ratios, $R_f$ and $R_h$ which are, respectively, ratio of MR controller friction force to static restoring force for free vibration and ratio of the friction force to amplitude of harmonic force. Structure-MR controller system shows nonlinear response behavior due to friction force. Energy balance strategy is adopted to transform the behavior to linear one with equivalent damping ratio. Finally, proposed equivalent linear process is compared to the nonlinear one, which turns out to give acceptably good results.

고연성-저항복강을 사용한 복합강재댐퍼의 최적형상 도출을 위한 해석적 연구

김건호(Kim, Geon-Ho),김민성(Kim, Min-Seong),조용현(Cho, Young-Hyun),김동건(Kim, Dong-Keon) 대한건축학회 2021 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.41 No.2

In this study, carbon steel(SS275) and low-yield-point steel(HSA80) were used to develop the CSD(carbon steel damper), the LSD(low-yield-point steel damper), and the HSD(hybrid steel damper). Finite element analysis of the HSD was performed by setting the ratio of the yield strength of the CSD to the yield strength of the LSD to 1, 1.5 and 2, and also by GSD(the general type of the steel damper) with the same yield strength as HSD. Finally, the HSD gave better energy dissipation capability than the general type of the steel damper with the same yield strength. At the yield strength ratio of the LSD was 1.5, it was shown that the HSD gave sequential yield characteristics and higher energy dissipation capacity rather than other types of dampers.

MR제어기의 마찰력비에 따른 단자유도 구조물의 응답감소

성지영,민경원,Seong, Ji-Young,Min, Kyung-Won 한국전산구조공학회 2010 한국전산구조공학회논문집 Vol.23 No.4

본 연구에서는 MR(Magneto-Reological)제어기가 설치된 단자유도 구조물의 응답을 예측하기 위하여 구조물의 운동방정식을 해석적으로 분석하고 주요변수를 파악하였다. MR제어기의 수치 모델로는 마찰 및 점성감쇠로 단순모델한 Bingham모델을 사용하였다. 자유진동과 조화진동일때의 응답감쇠를 결정짓는 주요변수가 각각 마찰력과 최대정적복원력의 비 $R_f$, 마찰력과 최대조화가진력의 비 $R_h$ 임을 파악하였다. 비선형 미분방정식을 등가의 선형 미분방정식으로 변환하기 위하여 마찰력에 의한 에너지 소산을 등가의 점성에너지로 치환하여 등가점성감쇠와 등가점성감쇠비를 유도하였다. 마지막으로 등가선형화과정을 검증하기 위하여 실제 지진에 대한 구조물의 응답을 비선형 미분방정식의 해와 비교하였다. This study presents key parameters for the structure installed with MR controller in reducing its responses. MR controller is regarded as Bingham model of which control forces are frictional and viscous ones. The parameters are identified as friction force ratios, $R_f$ and $R_h$ which are, respectively, ratio of MR controller friction force to static restoring force for free vibration and ratio of the friction force to amplitude of harmonic force. Structure-MR controller system shows nonlinear response behavior due to friction force. Energy balance strategy is adopted to transform the behavior to linear one with equivalent damping ratio. Finally, proposed equivalent linear process is compared to the nonlinear one, which turns out to give acceptably good results.

카고메 트러스 댐퍼의 이력특성 및 해석모델에 관한 연구

황재승(Hwang, Jae-Seung),박성철(Park, Seong-Cheol),강기주(Kang, Ki-Ju) 대한건축학회 2013 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.29 No.9

A damper system with Kogome truss structure which is known to have higher resistance to plastic buckling and lower anisotropy than other truss periodic cellular metal is introduced and its mechanical properties are covered through theoretical analysis and experimental tests. The effects of design variables such as the thickness of wire, geometric shape of the damper on the shear strength, Young"s modulus is theoretically estimated and verified experimentally. By integrating the experimental results, analytic models of damper are provided. In addition, hysteresis loop of the damper under cyclic shear loading is experimentally performed to investigate the energy dissipation capacity and the performance deterioration by the fatigue. Using the hysteresis properties from the experimental tests, the mathematical models of Kagome damper can be predicted from analytical Kagome truss structure ideally assumed to be hinged connected and with no curvature of wire. In order to verify the effectiveness and applicability of the mathematical models, numerical analysis was performed for the 5-story pilotis-structure. From the numerical study, it is found that the mathematical model with smaller yielding strain has an enough energy dissipation effect to reduce the displacement and base shear force of the structure. It is also shown that the mathematical model modified with Young" modulus ratio, yielding stress ratio from theoretic model can be used to predict the hysteresis loop of Kogome damper and the improvement of seismic performance.