• Title/Summary/Keyword: 초과감쇠

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Seismic Retrofit Design Procedure Using a Friction Damper (마찰 감쇠기를 사용한 구조물의 보강 설계법 제안)

  • Moon, Ki-Hoon;Han, Sang-Whan;Jo, Han-Chul;Lee, Kang-Seok
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.6
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    • pp.45-53
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    • 2011
  • The purpose of this study was to propose a design procedure for a damped structure with a friction damper for an existing structure. The target displacement of the damped structure was determined using the maximum displacement of the existing structure. The displacement of the damped structures was predicted using a proposed equation for the inelastic displacement ratio. For this study, we conducted a nonlinear response history analysis using 80 earthquake ground motions to verify the validity of the proposed design procedure by comparing the responses of the damped and undamped structures. Based on the dynamic analysis results, it was concluded that the predicted displacement of the damped structure using the proposed design procedure matched well with the analysis results.

Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge (사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용)

  • Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo;Kim, Jae-Min;Chang, Seong-Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

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The propagation characteristics of road traffic noise - with respect to human response - (도로 교통소음의 전파특성 연구 - 인체에 미치는 영향에 대한 고찰 -)

  • 장호경
    • Progress in Medical Physics
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    • v.11 no.1
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    • pp.19-27
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    • 2000
  • In order to predict the propagation of road traffic noise over level terrain, this paper presents the model of the simple monopole and dipole source. Excess attenuations by ground acoustic impedance with continuity are investigated by outdoor experiments. In this results, the propagation of road traffic noise is affected by the acoustic impedance properties of the ground surface over which the noise travels, particularly when the receiver position is close to the surface. These results are then used to derive sound pressure level contours for the attenuation with distance of the equivalent energy level received from passing vehicle. The percentage of deep sleep and the number of wakings are studied for continuous traffic noise. The hearing loss and sensitivity threshold shift is investigated by changing the various parameters such as the effects of aging and noise exposure. Evaluation of the response of human to traffic noise is discribed. It is shown that exposure to excessive noise can cause temporary loss of hearing that may become permanent if the exposure is prolonged or intense.

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Evaluation of Bearing Capacity of Piles in Sand Using Pile Driving Analyzer (동재하시험을 이용한 모래지반의 말뚝지지력 산정)

  • 이우진;석종수
    • Geotechnical Engineering
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    • v.13 no.5
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    • pp.145-154
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    • 1997
  • Though the static pile load tests gives the mosts accurate estimation on the load carrying capacity of tested pile, it appears time-consuming and not economical. Many test methods using equipments, such as Pile Driving Analyzer(PDA), STATNAMIC, and Osterberg cell, have been introduced in Korea, and pile best using PDA has been gaining popularity because of iris fast and simple operation. Static and dynamic tests results on the piles installed in the granular coils were analyzed to investigate the effect of geometrical damping on the estimated load carrying capacity. It was found that the CAPWAP analysis without considering geometrical damping effect underestimates the pile capacity by 30~60% under certain conditions. It was observed that the underestimation of pile capacity by CAPWAP occurs on the piles installed in the water-borne granular boils by SIP methods. When Smith skin damping value(SSkn) greater than 1.0 sec/m is obtained in CAPWAP analysis, it may reflect the large possibility of underestimation of pile capacity. The introduction of the geometircal damping option in CAPWAP analysis gives reasonable pile capacity, compared with the static pile load test results, and reduces the SSb value under 0.7 sec/m.

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A Study on the Pole-Q Reduction of Chebyshev Function Using Trade-off (트레이드 오프를 이용한 Chebyshev 함수의 극점-Q 감소에 관한 연구)

  • 윤창훈;최석우
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.19 no.5
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    • pp.79-83
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    • 2000
  • When passband ripple α/sub p/ and stopband attenuation α/sub s/ at the w/sub s/ where the stopband begins are specified in filter design, △α/sub s/ usually exceeds the specification by △α/sub s/ due to the necessity that the order n of the filter function be an integer. In this paper, we apply a trade-off method to remove the excess stopband attenuation △α/sub s/ for reducing the value of pole-Q and improving the characteristics of the Chebyshev filter function. We also apply the trade-off method of pole-Q reduction to the modified Chebyshev function, and then the 4 types of function have been analyzed to compare in frequency and time domain characteristics. The trade-off method reduces the pole-Q which influences the filter characteristics to maximum 49.6% without increase of the order n. Thus implies that they have the improved characteristics such as the reduced passband ripple and flatter delay characteristics as compared Chebyshev filter function before trade-off. And the unit step response shows shorter delay time and settling time in time domain performance.

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A characteristic durability on a material of ferroelectrical polymer memorandum (강유전성 고분자 메모리재료의 내구특성)

  • 박동화;황명한;후루카와다께오;다테무네히로
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.3 no.4
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    • pp.287-294
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    • 1990
  • 이 논문은 메모리 재료의 기록, 소거의 반복시험에 의한 재료의 열화정도, 기록시의 열안정성, 신뢰성 등을 조사한 결과 다음과 같은 것을 알았다. 1)Ex/Ec가 0.69의 경우 $10^{7}$ 회 이상의 기록, 소거의 반복시험에도 분극의 변화는 없었으며 또한 1.78배에 있어서도 $10^{3}$회 까지는 문제가 없음을 알았다. 2)항전계의 1/2을 초과하는 역펄스 전게에서도 분극에는 전혀 변화가 없었다. 3)열처리 시험에 있어서 열에 의한 분극의 감쇠는 15분 이내에 일정치에 달했으며 또한 불화 비닐덴의 조성비가 클수록 열안정성이 증가했다.

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Analysis of Response Spectrum of Ground Motions from Recent Earthquakes (최근 발생지진 관측자료를 이용한 응답스펙트럼 분석)

  • Kim, Jun-Kyoung
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.19 no.6
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    • pp.490-497
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    • 2009
  • The horizontal and vertical response spectra using the observed ground motion from the recent 5 macro earthquakes were analysed and then were compared to both the seismic design response spectra(Reg Guide 1.60), applied to the domestic nuclear power plants, and the Korean Standard Design Response Spectrum for general structures and buildings(1997). 74 horizontal and 89 vertical observed ground motions, without considering soil types, were used for normalization with respect to the peak acceleration value of each ground motion. The results showed that the horizontal MPOSD(Mean Plus One Sigma Standard Deviation) response spectra revealed much higher values for the whole frequency bands above 1 Hz than Reg. Guide(1.60). For the vertical response spectra, the results showed slightly higher than just between 7 and 8 Hz frequency band. The results were also compared to the Korean Standard Response Spectrum for the 3 different soil types and showed that the horizontal MPOSD response spectra revealed much higher values for the whole periods below 2 second(0.5 Hz) than those of SE soil type. The vertical response spectra showed similar to the values of the Korean Standard Response Spectrum of SD soil type. These spectral values dependent on frequency could be related to characteristics of the domestic crustal attenuation and the effect of each site amplification. However, through the qualitative improvements and quantitative enhancement of the observed ground motions, the conservation of horizontal seismic design response spectrum should be considered more significantly for the whole frequency bands above the 1 Hz.

Evaluation of Wake Galloping for Inclined Parallel Cables by Two-Dimensional Wind Testes Tests (2차원 풍동실험을 통한 평행 경사 실린더의 웨이크 갤로핑 평가)

  • Kim, Sun-Joong;Kim, Ho-Kyung;Lee, Sang-Hoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.23 no.6
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    • pp.763-775
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    • 2011
  • The wake galloping phenomenon is evaluated for two cylinders via two-dimensional wind tunnel tests. The two cylinders are deployed parallel to the inclination of the vertical plane, which simulates the inclined stay cables of a cable-stayed bridge. The upstream and downstream displacements of the cylinder are observed with varying center distances between the two cylinders. The effect of structural damping on the mitigation of wake galloping is also investigated. The amplitude of the vibration is very sensitive to center distance between the two cylinders. The maximum amplitudes exceededthe allowable limit of the design guidelines for small center distances of less than or equal to six times the diameter of the cylinder. The overall results conformedto the conventional design practice for the wake galloping of parallel cables. It was found, however, that the increase in the damping was not effective in reducing the amplitude of the vibration in the wake galloping phenomenon.

Estimation Techniques of Hydrological Uncertainties on Rainfall Radar Measurement (강우레이더 관측의 수문학적 불확실도 산정 기법)

  • Hwang, Seok Hwan;Cho, Hyo Seob;Lee, Keon Haeng;Hyun, Myung Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.78-78
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    • 2017
  • 강우레이더 관측의 정확도는, 호우의 강도나 형태와 같은 기상학적 조건(변동 오차 요소) 외에도, 관측 지점의 레이더로부터의 거리, 고도, 관측유역의 형태나 크기 등 다양한 관측환경 조건(고정 오차 요소)에 의해서도 달라질 수 있기 때문에, 강우레이더 관측의 오차 성분을 정량화할 필요가 있다. 본 연구에서는 거리와 고도에 의한 오차 특성을 이중편파 변수의 특성을 이용하여 실증적으로 분석하였고, 이를 통해 감쇠의 영향과 산지효과(또는 지형효과)로 인한 오차 규모를 정량적으로 산정 비교하였다. 거리가 멀어짐에 따라 고도도 높아지기 때문에 QPE 불확실도의 거리와 고도에 따른 성분을 구분하는 것은 매우 어려운데, 거리에 대한 불확실도 성분이 매우 작은 R(KDP)를 이용한다면 효과적으로 분리가 가능하다. 이러한 원리를 이용하여, 관측 거리에 따른 오차가 매우 작은 R(KDP)를 기준으로 관측 거리에 따른 오차와 고도에 따른 오차를 분리하여 표준화[Z-score] 하였다. R(Z)의 경우는 관측 고도와 거리에 따른 오차가 중첩되어 나타나나, R(KDP)는 거리에 따른 오차는 거의 나타나지 않으므로 이를 기본 가정으로 하여 R(Z)와 R(KDP) 관계로부터 관측 고도에 따른 오차 성분만 분리하였다. 분리 결과, 관측 거리에 따른 표준 오차의 경우 100km 까지는 대략 10%(0.1) 이하로 나타났으나, 150km 이상에서는 30%(0.3)를 초과하는 것으로 나타났다. 관측 고도에 따른 표준 오차의 경우 2~3번째 고도각 까지는 대략10%(0.1) 이하로 나타났으나, 3번째 고도각 이상에서는 20%(0.2), 4번째 고도각 이상에서는 50%(0.5)를 초과하는 것으로 나타나, 고도에 의한 영향이 거리에 의한 영향보다 민감하게 나타났다. 1번째 고도각에서는, 100km 이내 근거리에서 관측 거리가 가까워질수록 오차가 증가하는 경향을 보이는데, 이는 저고도 빔 간섭(빔 차폐) 등의 영향으로 추정되었다.

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Estimation of Dynamic Material Properties for Fill Dam : II. Nonlinear Deformation Characteristics (필댐 제체 재료의 동적 물성치 평가 : II. 비선형 동적 변형특성)

  • Lee, Sei-Hyun;Kim, Dong-Soo;Choo, Yun-Wook;Choo, Hyek-Kee
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.25 no.12
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    • pp.87-105
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    • 2009
  • Nonlinear dynamic deformation characteristics, expressed in terms of normalized shear modulus reduction curve (G/$G_{max}-\log\gamma$, G/$G_{max}$ curve) and damping curve (D-$\log\gamma$), are important input parameters with shear wave velocity profile ($V_s$-profile) in the seismic analysis of (new or existing) fill dam. In this paper, the reasonable and economical methods to evaluate the nonlinear dynamic deformation characteristics for core zone and rockfill zone respectively are presented. For the core zone, 111 G/$G_{max}$ curves and 98 damping curves which meet the requirements of core material were compiled and representative curves and ranges were proposed for the three ranges of confining pressure (0~100 kPa, 100 kPa~200 kPa, more than 200 kPa). The reliability of the proposed curves for the core zone were verified by comparing with the resonant column test results of two kinds of core materials. For the rockfill zone, 135 G/$G_{max}$ curves and 65 damping curves were compiled from the test results of gravelly materials using large scale testing equipments. The representative curves and ranges for G/$G_{max}$ were proposed for the three ranges of confining pressure (0~50 kPa, 50 kPa~100 kPa, more than 100 kPa) and those for damping were proposed independently of confining pressure. The reliability of the proposed curves for the rockfill zone were verified by comparing with the large scale triaxial test results of rockfill materials in the B-dam which is being constructed.