• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.512-515
• /
• 2011

터널 해석은 주로 지표침하와 터널 라이닝 내 단면력 산정에 초점이 맞춰지며 이는 시공단계를 고려한 3차원 수치해석 모델을 이용해 결정할 수 있다. 수치해석 시 shield는 응력 제어, shell element로 모델링하는 방법 등으로 모사될 수 있다. 한편 변위 제어를 통한 쉴드 모사는 shield를 적절한 경계조건으로 처리함으로서, 다른 shield 모사 방법에 비해 모델링 작업을 간소화하고 해석의 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 변위 제어에 의한 shield 모사를 위한 적정 경계조건을 제안한다. 이를 위해 시공단계가 고려된 유한요소해석을 사용하여, 쉴드 및 굴착면에서의 경계조건 변화와 이에 따른 지표침하 관측 수행하였다. 제안된 shield 변위 제어로부터 얻어진 해석결과를 이론적인 해와 비교함으로서, 제시된 shield 모델링 방법의 적정성과 지반 거동 변화를 평가하고자 한다. 해석 결과는 지반 모델의 지표침하를 기준으로 관찰되었으며, 변위제어에 의한 결과와 요소에 의한 모델링 결과가 유사하게 얻어짐을 보여준다. 또한 변위제어의 쉴드 모사에서 회전 구속보다 변위 구속 조건에 지배적으로 영향을 받음을 확인하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.140-143
• /
• 2011

본 연구에서는 준능동형 제진장치로 복합형 제진장치(HMD, Hybrid Mass Damper)의 운용에 요구되는 제어알고리즘 개발에 대한 연구를 진행하였다. 제어력을 산정하기 위한 알고리즘 내장화 과정에서 구조물의 상태를 피드백하기 위해서는 구조물의 가속도를 계측하고 이로부터 변위, 속도를 추정하게 되는데 여기서 발생하는 오차의 문제점을 개선하기 위하여 GPS의 실시간 변위측정기술을 활용하여 변위를 직접 입력하면서 구조물의 응답을 제어할 수 있는 알고리즘을 구성하려 한다. 이 때 측정된 데이터의 값에는 잡음이 발생하고 미분기의 동적특성을 가지고 있는 HMD에 입력신호로 사용하는 경우 상당한 오차가 생기는 변위 되먹임(Feedback)의 문제점을 확인하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 제진장치 입력신호의 시간간격(Time-interval)을 조정하여 오차를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석결과, 입력신호에는 최적의 시간간격(Time-Interval)이 존재하였으며 이를 적용할 경우 건물의 변위와 가속도 응답을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.19 no.6
• /
• pp.587-597
• /
• 2007

Steel restrainer cables for multiple frame bridges in California in the United States have been shown to be effective in preventing unseating at internal hinges during the past several earthquakes. Consequently, the steel-cable-restrainer is being tested for applications on multiple-span-simply-supported (MSSS) bridges in the mid-American region. In addition, shape memory alloy (SMA) bars in tension are being studied for the same application, multiple frame bridges, the developed seismic forces are transferred to piers through the restrainers. However, in MSSS bridges, the seismic forces are transferred to abutments by the restrainers. Therefore, the abutment' behavior should also be investigated. In this study, we assessed the seismic performance of the three types of restrainers, such as steel restrainer cables, SMA in tension, and SMA in bending for an MSSS bridge from moderate to strong ground motion, bending test of an SMA bar was conducted and its analytical model was determined for this study. Nonlinear time history analyses were conducted to assess the seismic responses of the as-built and the retrofitted bridges. All three types of restrainers reduced the hinge opening and the SMA in tension was the most effective of the three devices in preventing the unseating, all restrainers produced damage on the abutment from the pulling action of the MSSS bridge due to strong ground motions, was found that the retrofit of the abutment in the pulling action is required in the installation of restrainers in MSSS bridges.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.1-7
• /
• 2006

본 논문에서는 다양체 (manifold) 구조와 스칼라 변위함수 (scalar displacement function)에 기반한 새로운 변위곡면 (displaced surface)의 표현 기법을 제안한다. 변위곡면은 제어메쉬 (control mesh)의 각 정점에서 변위된 국소적 패치들 (displaced local patches)을 블렌딩 (blending)함으로써 생성된다. 제안된 변위곡면은 점 군 (point cloud)의 형태로 주어진 기하학적 모델을 근사하기 위해서 사용된다. 점 군의 데이터로터 제어메쉬가 생성되고, 점 군의 점들이 제어메쉬의 국소적 패치들 (local patches)에 사영 (projection)되어 각 패치들로 부터의 스칼라 변위함수가 구해지고, 이러한 변위함수들을 최적화 하여 높은 정밀도를 갖는 최종적인 곡면을 생성된다. 점 군의 형태로 주어진 다양한 모델에 대한 실험 결과를 통해서 제안된 근사기법의 효율성과 정밀도가 입증된다. 본 논문에서 제안된 표현기법은 다 단계 (multi-level) 변위함수를 통해 다중해상도 표현 (multi-resolution representations)과 골격기반 형상변형 (skeleton-driven deformation)등과 같은 다양한 응용들에 효율적으로 사용된다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.361-371
• /
• 2006

In recent years, to overcome drawbacks related to the aplicati on of classical structural optimization algorithms, various drift design methods based on factores of member displacement participation factors have been developed to size members if they satisfy stiffness criteria. In particular, a resizing algorithm based on dynamic displacement participation factors from the response spectrum analysis has been applied in the drift design of steel structures subjec ted to seismic lateral forces. In this aproach, active members are selected for displacement control based on the displacement participation fa ve members may be taken out and added to the active members for the drift control. The resizing algorithm can be practically and effectively applied to drift design of high-rise buildings however, the inelastic behavior o f the resizing algorithm has not ben evaluated yet. To develop the resizing algorithm considering the performance of nonlinearity as well a s elastic stifness, the evaluation model of resizing algorithm s is developed and aplied to the examples of moment-resisting steel frame, which is one of the simplest structural systems. The inelastic behavior of moment-resisting steel frame designed by the resizing algorithm is also discussed.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
• /
• v.5 no.3 s.17
• /
• pp.91-100
• /
• 2005

The paper presents a direct method for the diplacement control and stiffness redesign using displacement and response force contribution factors. At first, these two kinds of factors are derived and the relationship between them is examined. An equation to evaluate the change of displacement according to the change of each member stiffness is proposed. For the statically determinate structures, the proposed equation gives the exact solution with no approximation. But it has some error in case of statically indeterminate structures because the redistribution of response forces is neglected in the equation. However, the equation may be very useful even for statically indeterminate structures because it provides the relationship between the member stiffness and the global displacement. The proposed method is expected to be useful for the displacement control of large space or hi-rise building structures where the stiffness design governs the design result.

• Proceeding of KASS Symposium
• /
• 2008.05a
• /
• pp.151-154
• /
• 2008

This study presents the efficient lateral drift control optimal technique that can control quantitatively lateral drift of high-rise structures. To this end, optimal design algorithm is formulated and then lateral drift control optimal program is developed. The 130 story shear wall core model is considered to illustrate the features of lateral drift control technique proposed in this study

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.16 no.6
• /
• pp.161-172
• /
• 2000

자연암석절리 및 인공 절리에 대하여 일정수직응력제어, 일정 수직하중제어 그리고 무한 강성제어가 가능한 암석 절리면 전단기 시험기를 개발하였다. 이 시험기는 전단변위에 의한 첩촉면적의 변화량을 계산하여 하중변화량을 조절하여 일정수직응력상태를 유지한다. 수직하중에 따른 시험기 강성에 의한 변화향이 제어 프로그램 내에서 제어되어 순수한 시편의 변위량을 출력하도록 하였다. 전단하중에 따른 시험기 강성에 의한 변위량은 상, 하부 전단상자의 상대변위 측정으로 최소화하였다. 전단거동 중의 자유도는 전당방향에 대하여 수평이도, 연직이동, 피칭, 롤링이 가능하도록 하였다. 자연절리면을 모사한 석고시편에 대하여 일정 수직응력 제어, 일정수직하중제어 그리고 무한 강성제어 조건으로 시험하여 제어상태 검증 및 비교를 하였다. 또한 경사각이 16.7˚와 22.6˚인 톱니형 시편에 대하여 시험한 결과 경사각 16.7˚와 22.6˚는 JRC로 10과 15를 나타내었으며, 첨두팽창각이 첨두전단강도에서 발생되며, Barton의 모델과 잘 일치함을 보였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.62-71
• /
• 2009

In this paper, an improved drive method of piezoelectric PZT stack actuator for micro-positioning system is proposed and the performances are evaluated. This type of amplifier is based on switching technology efficiently handling the arbitrary regenerative energy from the piezoelectric actuator. The conventional voltage-feedback control method has the THD of -32dB (${\approx}2.5%$) with 100mHz sinusoidal reference, which means that the positioning performance in linearity degrades due to the hysteretic relationship between actuator voltage and the displacement. This paper proposed an improved charge-controlling method, which utilizes differential information of charge reference instead of integrating the actuator's current. The current waveform has THD under -40dBV (=1%) and the displacement waveform nearly -52dB (${\approx}0.25%$), which means that the positioning performance is very excellent. Finally, another method of the displacement feedback control has better performance than the voltage method, however there exists a limitation in performance of the system.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.22 no.1
• /
• pp.81-88
• /
• 2009

This paper alined at the development of a lateral drift control method that is able to quantitatively control the lateral drift of global node. For this, we applied an efficient partial reanalysis algorithm. By using this algorithm, we could recalculate the displacement and member force of the specific node without reanalyzing the entire structure when member stiffness changes partially. The theoretical concepts of the algorithm are so simple that it is not necessary to solve the complicate differential equation or to repeat the analysis of entire structure. The proposed method calculates the drift contribution of each member for the global displacement according to the variation of section sizes by using the algorithm. Then by changing the member sizes as the order of drift contribution, we could control the lateral drift of global node with a minimum quantity of materials. 20 story braced frame structure system is presented to illustrate the usefulness of proposed method. It is shown that the proposed method is very effective in lateral drift control and the results obtained by proposed method are consistent with those of commercial analysis program.