• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.73-84
• /
• 2008

지진에 의한 구조물의 응답을 저감시키기 위하여 내진, 면진, 제진 등 다양한 장치가 사용되고 있으며 그 중에서 면진장치는 구조물로 전달되는 지진에너지를 최소화하기 위한 시스템으로 그 주된 목적은 구조물의 주기를 길게 만들어 지진파의 탁월주기를 벗어나게 하는 것이다. 본 연구에서는 대공간구조물의 기본적인 동적특성을 가지고 있으며 동시에 가장 간단한 구조이기도 한 아치에 납-고무면진장치와 마찰진자면진장치를 적용하여 지진거동을 분석하였다. 대공간구조물의 지진거동은 일반적인 골조구조물의 지진거동과 달리 수평지진에 의하여 수직방향으로 큰 지진응답이 나타나고 있다. 면진장치를 대공간 구조물에 적용할 경우에 수평지진하중에 의하여 수평방향 지진응답이 저감되는 것은 물론 면진장치의 수직강성으로 인하여 수직응답도 현저하게 저감되는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권5A호
• /
• pp.685-690
• /
• 2008

최근 대규모의 지진피해로 인해 내진설계에 대한 관심이 높아지면서, LRB(Lead Rubber Bearing), FPS(Friction Pendulum System) 등 다양한 지진격리장치에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 E-Shape 강재이력댐퍼를 이용한 지진격리장치의 성능 평가를 위해 E-Shape 댐퍼의 동적거동 실험을 수행하였으며, 이를 바탕으로 해석적 연구를 위한 수치모델을 제안하였다. 또한, 제안된 E-Shape 강재이력댐퍼의 수치모델을 6자유도를 가진 5층 건물에 적용하여 LRB 시스템과 이력거동을 비교하여 지진격리성능 평가를 수행하였다. 본 연구를 통하여 제안된 수치모델은 실제 E-Shape 강재이력댐퍼의 동적거동을 적절히 묘사할 수 있으며, E-Shape 강재이력댐퍼는 비선형 거동을 통한 에너지를 적절히 소산시킴으로서 기존 시스템과 비교하여 충분히 지진격리성능을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제9권2호통권42호
• /
• pp.37-46
• /
• 2005

현재까지 많은 스마트 면진시스템이 제안되었고 연구되어 왔다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템의 면진장치와 보조감쇠 장치로서 새로운 형태의 마찰진자시스템(FPS)과 MR 감쇠기를 각각 사용한다. 퍼지로직제어기(FLC)가 고유의 견실성과 비선형 및 불확실성을 쉽게 다룰 수 있는 능력이 있기 때문에 MR 감쇠기의 감쇠력을 조절하는데 FLC를 사용한다. 또한 FLC의 성능을 최적화 하기 위해서는 유전자알고리즘(GA)을 사용한다. GA를 사용함으로써 소속함수의 형상을 조절하는 것뿐만 아니라 적절한 퍼지제어규칙을 결정할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 부분개선 유전자알고리즘을 사용하였다. 이 방법은 유전자의 특정부분을 향상시키는데 효율적이다. FPS와 MR 감쇠기의 동적거동을 표현하기 위해서는 뉴로?퍼지 모델을 사용한다. FLC의 최적설계를 위하여 본 연구에서 제안된 방법의 효율성은 여러 가지 역사지진을 사용하여 계산된 동적응답을 기초로 하여 평가한다. 예제해석결과 제안된 방법은 적절한 퍼지규칙을 찾을 수 있고 GA로 최적화된 FLC는 수동제어기 뿐만 아니라 전문가의 지식에 기반한 FLC와 전통적인 준능동제어기보다 더 좋은 성능을 발휘한다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제59권5호
• /
• pp.803-820
• /
• 2016

In this study a direct displacement-based design (DDBD) procedure for a continuous deck bridge isolated with triple friction pendulum bearings (TFPB) has been proposed and the seismic demands of the bridge such as isolator's displacement and drift of piers obtained from this procedure evaluated under two-directional near-field ground motions. The structural model used here are continuous, three-span, castin-place concrete box girder bridge with a 30-degree skew which are isolated with 9 different TFPBs. By comparing the results of DDBD method with those of nonlinear time history analysis (NTHA), it can be concluded that the proposed procedure is able to predict seismic demands of similar isolated bridges with acceptable accuracy. Results of NTHA shows that dispersion of peak resultant responses for a group of ground motions increases by increasing their average value of responses. It needs to be noted that the demands parameters calculated by the DDBD procedure are almost overestimated for stiffer soil condition, but there is some underestimation in results of this method for softer soil condition.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제17권5호
• /
• pp.691-708
• /
• 2016

Recently, number of smart material are investigated and widely used in civil construction and other industries. Present study investigates the application of smart semi-active piezoelectric friction damper (PFD) made with piezoelectric material for the seismic control of the horizontally curved bridge isolated with lead rubber bearing (LRB). The main aim of the study is to investigate the effectiveness of hybrid system and to find out the optimum parameters of PFD for seismic control of the curved bridge. The selected curved bridge is a continuous three-span concrete box girder supported on pier and rigid abutment. The PFD is located between the deck and abutments or piers in chord and radial directions. The bridge is excited with four different earthquake ground motions with all three components (i.e. two horizontal and a vertical) having different characteristics. It is observed that the use of semi-active PFD with LRB is quite effective in controlling the response of the curved bridge as compared with passive system. The incorporation of the smart damper requiring small amount of energy in addition with an isolation system can be used for effective control the curved bridge against the dynamic loading.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.127-134
• /
• 2008

내진설계기준이 점차 강화되고 다경간 연속화에 대한 시도가 증가됨에 따라 기존의 내진설계로는 지진력의 처리가 곤란하여 다점고정장치와 감쇠를 통해 지진에너지를 소산시키는 장주기화, 분산, 감쇠를 통해 지진력을 효과적으로 감소시키는 면진장치의 사용이 날로 증가하고 있다. 그러나 내진장치 적용에 대한 다양성 부재와 장치를 적용한 설계경험의 부족 등의 이유로 특정교량에 적절한 내진장치를 선정하는데 상당한 어려움이 따르고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 내진장치가 적용된 교량의 지진시 거동특성에 대한 연구를 수행하여 받침장치 선정시 활용할 수 있도록 하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제15권3호
• /
• pp.847-862
• /
• 2015

Typical base isolated buildings are designed so that the superstructure remains elastic in design-level earthquakes, though the isolation layer is often quite nonlinear using, e.g., hysteretic elements such as lead-rubber bearings and friction pendulum bearings. Similarly, other well-performing structural control systems keep the structure within the linear range except during the most extreme of excitations. Design optimization of these isolators or other structural control systems requires computationally-expensive response simulations of the (mostly or fully) linear structural system with the nonlinear structural control devices. Standard nonlinear structural analysis algorithms ignore the localized nature of these nonlinearities when computing responses. This paper proposes an approach for the computationally-efficient optimal design of passive isolators by extending a methodology previously developed by the authors for accelerating the response calculation of mostly linear systems with local features (linear or nonlinear, deterministic or random). The methodology is explained and applied to a numerical example of a base isolated building with a hysteretic isolation layer. The computational efficiency of the proposed approach is shown to be significant for this simple problem, and is expected to be even more dramatic for more complex systems.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.45-54
• /
• 2015

도심지에 건설되는 철도역사, 선로구조물 등 철도시설물의 경우 소음 및 진동 저감 설계의 중요성이 더욱 커지고 있다. 특히 선하역사는 구조물 위에 선로가 놓이게 되므로 철도 진동과 이로 인한 2차 소음을 효과적으로 차단할 수 있는 진동 제어 대책이 더욱 필요한 상황이다. 수직형 방진장치는 열차 운행으로 인한 진동이 직접적으로 전달되는 선하역사 등 철도시설물의 진동 저감에 효과적으로 적용될 수 있으나, 수평형 장치에 비하여 개발이 미진한 상황이다. 이 논문에서는 열차에 의한 진동을 효과적으로 저감하기 위해 개발 중인 마찰쐐기형 방진장치를 소개하고, 동적성능 검증을 위한 시험 결과를 제시하였다. 개발된 방진장치의 성능 검증을 위하여 시제품을 적용한 콘크리트구조물에 대한 강제 가진시험을 수행하였으며, 시험결과를 통해 방진장치의 방진성능 및 동특성을 검증하고 방진장치 개선사항을 검토하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.451-458
• /
• 2002

To secure structures from strong earthquakes occurred recently and design economically seismic isolation design is spread rapidly. Specially, frictional isolator has superiority in application to bridge because it has many advantages. however, because isolator lies between pier and girder, responses of pier and superstructure contradict each other and we need to control the two responses to minimize the bridge's failure probability. In this study, frictional coefficient and horizontal stiffness is defined as design parameters of frictional isolator. the optimal design parameters of frictional isolator to minimize the bridge's failure probability are presented according to strength of earthquake and soil conditions. The result says that optimal friction coefficient is higher as the strength of earthquake is increased. And it is also higher as the soils are more flexible. But, optimal horizontal stiffness of rubber spring is insensitive to strength of earthquake and soil condition.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.469-476
• /
• 2005

To date, many viable smart base isolation systems have been proposed. In this study, a novel friction pendulum system (FPS) and an MR damper are employed as the isolator and supplemental damping device, respectively. A fuzzy logic controller (FLC) is used to modulate the MR damper. A genetic algorithm (GA) is used for optimization of the FLC. The main purpose of employing a GA is to determine appropriate fuzzy control rules as well to adjust parameters of the membership functions. To this end, a GA with a local improvement mechanism is applied. Neuro-fuzzy models are used to represent dynamic behavior of the MR damper and FPS. Effectiveness of the proposed method for optimal design of the FLC is judged based on computed responses to several historical earthquakes. It has been shown that the proposed method can find appropriate fuzzy rules and the GA-optimized FLC outperforms not only a passive control strategy but also a human-designed FLC and a conventional semi-active control algorithm.