• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.389-396
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• 2017

결합 기반 페리다이나믹 모델은 취성재료의 동적파괴 해석에 많이 이용되고 있으며, 최근의 연구(Bobaru et al., 2012)를 통해 적층유리 구조물의 동적 파괴 패턴 분석에도 활용되었다. 특히 실험(Bless et al., 2010)에서 나타난 적층유리 구조물의 다양한 손상 형태(압축 영역, Floret, Hertz-type 균열 등)를 결합 기반 페리다이나믹 시뮬레이션을 이용하여 구현하였다. 그러나 실제 적층 구조물은 각 유리판 사이를 탄성이 있는 층간 재료로 결합하는 반면, 기존의 페리다이나믹 수치 시뮬레이션에서는 층간 재료 결합을 무시하고 각 유리판이 직접 결속되도록 가정하여 층간 재료 효과가 무시되었다. 본 연구에서는 페리다이나믹 층간 재료 모델링을 통해 실제 적층 구조물에 보다 근접한 페리다이나믹 수치 해석 모델을 제안한다. 일반적으로 층간 재료는 매우 얇기 때문에 층간 재료를 명시적으로 모델링할 경우 많은 해석시간과 메모리가 소모되어 비효율적이다. 따라서 본 연구에서는 명시적 모델링을 대신하여 가상 절점을 통해 층간 재료를 모델링한다. 수치 예제를 통해 제안된 층간 재료 모델링의 효율성 및 정확성을 검토한다. 또한 압축 상태의 적층 구조물 해석을 위해 단거리 상호작용력에 기반한 투과 방지 기법을 도입하고 파라미터 테스트를 통해 검증한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권6호
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• pp.647-664
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• 2014

A reduction of the response of irregular structures subjected to earthquake excitation by control devices equipped by suitable control algorithm is proposed in this paper. The control algorithm, which is used, is the pole placement one. A requirement of successful application of pole placement algorithm is a definition-selection of suitable poles (eigen-values) of controlled irregular structures. Based on these poles, the required action is calculated and applied to the irregular structure by means of control devices. The selection of poles of controlled irregular structure, is a critical issue for the success of the algorithm. The calculation of suitable poles of controlled irregular structure is proposed herein by the following procedure: a fictitious symmetrical structure is considered from the irregular structure, adding vertical elements, such as columns or shear walls, at any location where is necessary. Then, the eigen-values of symmetrical structure are calculated, and are forced to be the poles of irregular controlled structure. Based on these poles and additional damping, the new poles of the controlled irregular structure are calculated. By pole placement algorithm, the feedback matrix is obtained. Using this feedback matrix, control forces are calculated at any time during the earthquake, and are applied to the irregular structure by the control devices. This procedure results in making the controlled irregular structure to behave like a symmetrical one. This control strategy can be applied to one storey or to multi-storey irregular buildings. Furthermore, the numerical results were shown that with small amount of control force, a sufficient reduction of the response of irregular buildings is achieved.