Seismic Response of Structures with Buckling-Restrained Braces

좌굴방지 가새가 설치된 건물의 지진응답

  • 김진구 (성균관대학교 건축공학과) ;
  • 최현훈 (성균관대학교 건축공학과)
  • Published : 2002.06.01

Abstract

Energy dissipation capacity and earthquake responses of steel structures installed with unbonded braces(UB) were investigated. Parametric studies were performed for a single-degree-of-freedom structure under harmonic loads, and optimum yield strength of unbonded braces were derived. Nonlinear dynamic time history analyses were carried out to investigate the seismic response of multi-story model structures with UB having various size and strength. Various techniques were applied to determine proper story-wise distribution of UB in multi-story structures. The analysis results show that the maximum displacements of structures generally decrease as the stiffness of UB increases. However for some natural frequencies and seismic loads the maximum displacement and accumulated damage increases as the stiffness of UB increases.

본 연구에서는 죄굴이 방지된 비부착 가새가 설치된 철골조 건물의 에너지 소산능력과 지진응답에 대하여 연구하였다. 먼저 조화하중을 받는 단자유도계 구조물을 대상으로 변수분석을 수행하고 가새의 최적항복강도를 구하였다. 다자 유도계 골조구조물의 비선형 시간이력 해석을 통하여 다양한 크기와 강도를 가진 가새가 설치된 구조물의 지진응답을 분석하고, 가새의 적당한 층별 분배방법을 찾기 위하여 여러 가지 분배방법을 적용하였다. 해석결과에 따르면 일반적으로 가새의 강성이 증가함에 따라 구조물의 최대변위는 감소하였다. 그러나 구조물의 고유주기 및 하중에 따라 가새의 강성이 커짐에 따라 구조물의 최대 변위와 누적된 손상이 증가하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. Clark, P. W., Aiken, I. D., Kasai, K., Ko, E., and Kimura, I., Design procedures for buildings incorporating hysteretic damping devices, Proceedings 68th annual convention, Santa Barbara, SEAOC, 1999
  2. Tremblay, R., Degrange, D., and Blouin, J., Seismic rehabilitation of a four-story building with a stiffened bracing system, Proceeding of the 8th Canadian Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, 1999
  3. Inoue, K., and Kuwahara, S., 'Optimum strength ratio of hysteretic damper' Earthquake engineering and structural dynamics, No. 27, 1998, pp.577-588
  4. Xia, C., and Hanson, R. D., 'Influence of ADAS element parameter on building seismic response,' J. Structural Engineering, ASCE, Vol. 118, 7, 1992, pp.1903-1918 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:7(1903)
  5. 김진구, 김유경, 최현훈, '성능수준 만족을 위한 가새형 소성 감쇠기의 설계,' 한국지진공학회 논문집, 5권 6호, 2001, pp.47-54
  6. Tsai, K. C., and Li, J. W., 'DRAIN2D+, A general purpose computer program for static and dynamic analyses of inelastic 2D structures supplemented with a graphic processor,' Report No.CEER/R86-07, National Taiwan University, Taiwan