• 한국공간구조학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.35-42
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• 2017

This study develops a new hybrid passive energy dissipation device for seismic rehabilitation of an existing structure. The device is composed of a friction damper combined with a steel plate with vertical slits as a hysteretic damper. Analytical model is developed for the device, and the capacity of the hybrid device to satisfy a given target performance is determined based on the ASCE/SEI 7-10 process. The effect of the device is verified by nonlinear dynamic analyses using seven earthquake records. The analysis results show that the dissipated inelastic energy is concentrated on the hybrid damper and the maximum interstory drift of the SMRF with damping system satisfies the requirement of the current code.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.492-499
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• 2004

The purpose of this paper is to present a design procedure of coulomb friction dampers for controlling elastic and inelastic responses of building structures. The equivalent damping and frequency increased by the friction damper are estimated using ATC-40 and ATC-55 procedures which provide equivalent linear system for bilinear one, and then a design formula to achieve target performance response level by friction damper is presented. It is identified that there exists error between the responses obtained by this formula and by performing nonlinear analysis and the features of the error vary according to the hardening ratio, yield strength ratio, and structural period. Equations for compensating this er개r are reposed based on the least square method, and the results from numerical analyses indicate that the error is significantly reduced, and the proposed formula can be used without much error for designing coulomb friction damper for retrofitting a structure showing elastic or inelastic behavior.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.116-125
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• 2003

Four models for stick-slip friction are presented and are adopted for a numerical simulation study for a manual transmission clutch damper in idle mode. Meaning of parameters for friction models are explained and proper values are suggested. Also explained ate the reason why those specific values for the parameters are chosen. Preferable model for the clutch damper In Idle mode is discussed in terms of calculation efficiency and fidelity of the model based on real measured data. For clutch damper idle mode simulation studies, all four models perform equally well.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권3호
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• pp.257-270
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• 2023

In this study, the feasibility and applicability of a friction damper with a vertical installation scheme are investigated. This device is composed of a steel section and two friction hinges at both ends which dissipate seismic energy. Due to its small width and vertical installation scheme, the proposed damper can minimize the interference with architectural functions. To evaluate the performance of the proposed damper, its mechanical behavior is theoretically evaluated and the required formulas for the yield strength and elastic stiffness are derived. The theoretical formulas are verified by establishing the analytical model of the damper in the SAP2000 software and comparing their results. To further investigate the performance of the developed damper, the provided analytical model is applied to a 4-story reinforced concrete (RC) structure and its performance is evaluated before and after retrofit under the Maximum Considered Earthquake (MCE) hazard level. The seismic performance is thoroughly evaluated in terms of maximum interstory drift ratio, displacement time history, residual displacement, and energy dissipation. The results show that the proposed damper can be efficiently used to protect the structure against seismic loads.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.603-606
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• 2007

Wind induced vibration of a stay cable with a nonlinear friction damper is investigated. Stay cables are likely to vibrate under several wind-related environments, and cable dampers can be used to suppress the excessive vibrations of stay cables. Conventional design of cable dampers are based on the equivalent modal damping achieved by the cable damper. However, the equivalent modal damping achieved by nonlinear dampers are depend on the vibration characteristics like the amplitude of the vibration. In this paper, not only the achieved equivalent modal damping, but also the vibration levels under gust wind are analyzed through the time domain buffeting analysis. Numerical simulation results show the efficacy of a nonlinear friction damper for suppressing the excessive vibration of a stay cable.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.59-66
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• 2017

이 논문에서는 원자력발전소나 각종 플랜트 시설물에서 배관을 보호하기 위하여 마찰방식을 이용한 댐퍼를 개발하여 성능을 분석하는 연구를 수행하였다. 마찰방식댐퍼는 MER-Spring에 압축력을 가하여 베어링과 샤프트에 마찰력을 발생시켜 진동을 감쇠시키는 장치이다. 댐퍼의 성능을 분석하기 위하여 MER-Spring과 마찰재의 재료특성을 분석하고, 마찰의 영향에 대한 연구를 수행하였으며, 이에 대한 거동 방정식을 수립하였다. 또한 재료의 변형 여부를 판단 및 수립된 거동방정식의 신뢰성 검토를 위하여 시작품을 제작하였고 시편으로 제작된 댐퍼의 성능 시험과 유한요소 해석을 통하여 이를 분석하였다. 그 결과, 재료의 신뢰성이 확인되었고 마찰계수는 속도에 따른 보정이 필요하며, 반복재하 실험 및 유한요소해석 결과 우수한 결과를 나타냄을 확인하였다. 또한, 추후에 동적하중에 대한 검토가 수행되어 이 연구의 성과가 더 넓은 범위에 적용되었으면 한다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.51-57
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• 2015

Various hybrid dampers have been developed in Korea to control the vibration due to a wind and earthquake. In order to minimize the installment space, cost and construction process, the new hybrid friction damper is developed. This hybrid damper is composed of several rotary friction components having two frictional joint. Because of these components, the building vibration due to wind and earthquake can be mitigated by hybrid friction damper. In this paper, various dependency tests were carried out to evaluate on the structural performance of two joint rotational friction component of the hybrid damper. Test results show that two joint rotational components do not depend on a displacement and a frequency of forcing but friction coefficients is reducing as a clamping force is increasing.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권5호
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• pp.633-646
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• 2018

This study investigated the seismic performance of a hybrid damper composed of a steel slit plate and friction pads, and an optimum retrofit scheme was developed based on life cycle cost. A sample hybrid damper was tested under cyclic loading to confirm its validity as a damping device and to construct its nonlinear analysis model. The effectiveness of the optimum damper distribution schemes was investigated by comparing the seismic fragility and the life cycle costs of the model structure before and after the retrofit. The test results showed that the damper behaved stably throughout the loading history. Numerical analysis results showed that the slit-friction hybrid dampers optimally distributed based on life cycle cost proved to be effective in minimizing the failure probability and the repair cost after earthquakes.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.377-387
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• 2014

본 연구는 지진에 대한 구조물의 손상을 최소화 하기 위하여 슬립 저항력을 활용한 새로운 형태의 마찰 댐퍼형 가새 시스템의 설계와 개발을 주로 다루고자 한다. 가새 부재 내에서 전단력에 의한 마찰 거동으로 상당량의 에너지를 수동적으로 소산하기 위하여 플레이트 전단 이음부 위에 슬롯 형태의 볼트 구멍을 설치한다. 여기에 전단 마찰 거동으로 인해 발생되는 잔류변형을 줄이고자 상온에서 원형복원이 가능한 초탄성 형상합금 와이어를 꼬아서 만든 연선을 설치하여 댐퍼 시스템 내에 복원성을 증진 시켰다. 기존에 주로 사용된 수동적인 변위 제어 장치와 비교하여 본 연구에서 다루고자 하는 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼형 가새 시스템은 중심 가새 프레임 구조물에 손쉽게 설치하여 지진발생 후에 구조물에 발생하는 층간 잔류변위를 최소화하여 유지 보수에 소모되는 비용의 대폭적인 절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼형 가새 시스템의 역학적인 거동 메커니즘을 살펴보고 실험값으로 보정되어 신뢰성을 확보한 스프링 모델을 사용하여 해석을 실시하였다. 시스템에 다양한 설계 변수를 적용하여 복원성과 에너지 소산 능력 측면에서 제안된 댐퍼의 성능 동향을 분석을 하고 최적의 설계 방식을 제안하고자 한다. 마지막으로 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼를 중심 가새 프레임 구조물에 설치하여 비선형 동적 해석을 실시하고 기존의 시스템과 비교하여 성능적인 우수성을 입증하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.54-63
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• 2022

이 연구는 구조물 내진보강 장치의 하나인 마찰댐퍼에 관한 것으로, 내부 마찰재를 복합재료의 일종인 초고분자량 폴리에틸렌으로 대체하여 댐퍼를 개발하였다. 또한 마찰력이 발생하는 내부 구조를 여러 층으로 적층하는 다중 마찰방식을 적용하였다. 개발된 다중 마찰댐퍼의 성능 검증을 위해서 재료에 대한 기초 물성과 마모 특성, 디스크 스프링에 대한 특성 분석 시험을 수행하였다. 마모시험 시험결과, UHMWPE의 질량 감소율은 0.003%로 복합재료 기반의 마찰재 중에서 가장 우수한 성능을 보였다. 디스크 스프링은 유한요소해석과 시험결과로부터 설계기초자료를 확보하였다. 또한 개발된 다중 마찰댐퍼의 품질 안정성을 확인하기 위해 토크값에 따른 마찰력 변화와 감쇠장치에 대한 지진하중 시험을 수행하였다. 품질성능 시험결과, 토크 값 조절에 따라 선형적인 마찰력 변화를 보였으며, 지진하중 시험 결과, 마찰댐퍼의 허용오차는 설계기준에서 요구하는 15% 미만으로 나타나 내진보강 장치로서의 요구조건을 만족하는 것으로 나타났다.