Since the isolation bearings undergo large displacements in base-isolated structures, impact with adjacent structures is inevitable. Therefore, in this investigation, the effect of impact on seismic response of isolated structures mounted on double concave friction pendulum (DCFP) bearings subjected to near field ground motions is considered. A non-linear viscoelastic model of collision is used to simulate structural pounding more accurately. 2-, 4- and 8-story base-isolated buildings adjacent to fixed-base structures are modeled and the coupled differential equations of motion related to these isolated systems are solved in the MATLAB environment using the SIMULINK toolbox. The variation of seismic responses such as base shear, displacement in the isolation system and superstructure (top floor) is computed to study the impact condition. Also, the effects of variation of system parameters: isolation period, superstructure period, size of seismic gap between two structures, radius of curvature of the sliding surface and friction coefficient of isolator are contemplated in this study. It is concluded that the normalized base shear, bearing and top floor displacement increase due to impact with adjacent structure. When the distance between two structures decreases, the base shear and displacement increase comparing to no impact condition. Besides, the increase in friction coefficient difference also causes the normalized base shear and displacement in isolation system and superstructure increase in comparison with bi-linear hysteretic behavior of base isolation system. Totally, the comparison of results indicates that the changes in values of friction coefficient have more significant effects on 2-story building than 4- and 8-story buildings.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.26
no.6
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pp.415-421
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2013
In order to extend the service life of a nuclear power plant(NPP) ensuring the structural safety, effective and efficient management of NPP considering structural deteriorations and various natural hazard risks has been treated as a significant tool(IAEA 1998). The systemic efforts is required to prevent the potential loss of NPPs resulting from the natural hazard including earthquakes, hurricane and flooding since the Fukushima accident. Earthquake risk of building structures can be mitigated through appropriate seismic isolation system installation. It has been known that a seismic isolation system can lead to reduction of the deleterious effect on ground motion induced by earthquakes, and structural safety can be improved. In this paper, the NPP life-cycle management is reviewed. Furthermore, effect of seismic isolation on the NPP life-cycle cost analysis with earthquake, and cost-benefit analysis in terms of life-cycle cost when applying the seismic isolation systems to NPP are introduced.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.17
no.5
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pp.13-20
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2013
In order to reduce seismic responses of a structure, additional dampers and vibration control devices are generally considered. Usually, control performance of additional devices are investigated for optimal design without variation of characteristics of a structure. In this study, multi-objective integrated optimization of structure-smart control device is conducted and possibility of reduction of structural resources of a building structure with smart top-story isolation system has been investigated. To this end, 20-story example building structure was selected and an MR damper and low damping elastomeric bearings were used to compose a smart base isolation system. Artificial earthquakes generated based on design spectrum of low-to-moderate seismicity regions are used for structural analyses. Based on numerical simulation results, it has been shown that a smart top-story isolation system can effectively reduce both structural responses and isolation story drifts of the building structure in low-to-moderate seismicity regions. The integrated optimal design method proposed in this study can provide various optimal designs that presents good control performance by appropriately reducing the amount of structural material and damping device.
An aircraft impact (AI) on a nuclear power plant (NPP) is considered to be a beyond-design-basis event that draws considerable attention in the nuclear field. As some NPPs have already adopted the seismic isolation technology, and there are relevant standards to guide the application of this technology in future NPPs, a new challenge is that nuclear power engineers have to determine a reasonable method for performing AI analysis of base-isolated NPPs. Hence, dynamic influences of the seismic isolation on the vibration and structural damage characteristics of the base-isolated CPR1000 containment are studied under various aircraft loads. Unlike the seismic case, the impact energy of AI is directly impacting on the superstructure. Under the coupled influence of the seismic isolation and the various AI load, the flexible isolation layer weakens the constraint function of the foundation on the superstructure, the results show that the seismic isolation bearings will produce a large horizontal deformation if the AI load is large enough, the acceleration response at the base-mat will also be significantly affected by the different horizontal stiffness of the isolation bearing. These concerns require consideration during the design of the seismic isolation system.
Journal of The Korea Institute of Healthcare Architecture
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v.29
no.4
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pp.29-35
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2023
Purpose: The 2015 Middle East Respiratory Syndrome (MERS) outbreak and the recent COVID-19 pandemic have highlighted the lack of negative pressure isolation rooms and the fragility of the healthcare system. The need for healthcare facility transformation for respiratory infectious diseases has become more prominent due to COVID-19, and the purpose of this study is to provide a foundation for the rapid, economical, and safe construction of negative pressure isolation wards. Methods: This study analyzes the current status of hospitals that have been converted to negative pressure isolation rooms, and provides architectural plans and examples to provide a reference for bedroom change. Research data of this study have been obtained by analyzing the drawings of negative pressure isolation wards of nationally designated inpatient treatment beds and urgent isolation beds. In addition, the relevant literature of urgent isolation beds has been analyzed to derive bedroom change type. Result: In this study, a total of 21 isolation bed conversion methods have been presented. Implications: In order to change efficiently from a general ward to an isolation ward, it is necessary to consider the actual hospital's infectious disease transmission patterns and facility conditions.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2006.11a
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pp.111-118
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2006
The Emergency Diesel Generator(EDG) is a very important piece of equipment for the safety of a Nuclear Power Plant(NPP). In this study, the operating vibration or three kinds or EDG system was measured. The target EDG systems art Yonggwang 5 unit, Ulchin 2 unit and Ulchin 3 unit. The Yonggwang 5 and Ulchin 3 unit EDG system is the same type but the foundation systems are different. One is an anchor bolt type and the other is a spring and viscous-damper type. The purpose of this measurement is for a verification of the vibration isolation effect according to the foundation system. As a result. it can he said that the spring and viscous damper system of the EDG performed well for the vibration isolation.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.11
no.3
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pp.200-206
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2005
In this paper, a redundancy management system for aircraft is studied, and FDI (Fault Detection and Isolation) algorithm of inertial sensor system is proposed. UAV system cannot allow triple or quadruple hardware redundancy due to the limitations on space and weight. In the UAV system with dual sensors, it is very difficult to identify the faulty sensor. Also, conventional FDI method cannot isolate multiple faults in a triple redundancy system. In this paper, hardware based FDI technique is proposed, which combines a parity equation approach with the wavelet based technique, which is a model-free FDI method. To verify the effectiveness of the proposed FDI method, numerical simulations are performed.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2001.11a
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pp.476-481
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2001
This research is concerned with development of the active vibration absorber using piezoelectric actuators. This active isolation system consists of a-pairs of PZT actuators bonded on a S-shaped aluminum plate and the passive damping material. The active system is connected to the passive system in series. In this paper, one of the popular control techniques which have been successfully applied to the smart structure is the Positive Position Feedback(PPF) control. The digital PPF control lows downloaded to the DSP chip and a main program, which runs SISO PPF algorithm. The structure and dynamic characteristics of the proposed active vibration isolation system and described in detail. To demonstate the effectiveness of the active vibration control, the PPF controller is first employed. Experimental results show that the active vibration isolation is possible by means of the proposed system.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2001.11a
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pp.247-251
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2001
Nowadays, base isolation systems such as lead-rubber bearing, elastomer bearing and sliding bearing have been installed to the various structures to prevent the disaster from seismic. The performance of base isolation system have been well proved by model-scale experiments and numerical analysis. However. the seismic response data measured at real large base-isolated structures is still insufficient. This paper presents a seismic monitoring system, acquiring real-time acceleration signals up to 32 channels, displaying time history and spectrum of the signals, storing the acquired data at a PC hard disk, and replaying the saved data. Moreover, the system can be operated without any limitation for monitoring period by automatic management of stored data file. The developed system has been installed at a real base-isolated building using lead-rubber bearings and we expect its seismic response data with ground motion signal can be well licquired in case of earthquake occurrence.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.3
no.3
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pp.244-251
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1997
In this paper, we propose a fault diagnosis algorithm to detect and isolate multiple faults in a system. The proposed fault diagnosis algorithm is based on a multiple fault classifier which consists of two ART2 NN(adaptive resonance theory2 neural network) modules and the algorithm is composed of three main parts - parameter estimation, fault detection and isolation. When a change in the system occurs, estimated parameters go through a transition zone in which residuals between the system output and the estimated output cross the threshold, and in this zone, estimated parameters are transferred to the multiple faults classifier for fault isolation. From the computer simulation results, it is verified that when the proposed diagnosis algorithm is performed successfully, it detects and isolates faults in the position control system of a DC motor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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