• 제목/요약/키워드: lateral drift control

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고층건물의 횡변위에 대한 커플링보의 효과 (The Effects of Coupling Beam on Lateral Drift of High-rise Buildings)

  • 김진상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5931-5937
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고층건물의 횡변위 구조형식으로 널리 사용되는 전단벽-커플링보 구조시스템에서 커플링보가 건물의 횡변위에 미치는 영향을 분석하였다. 기본해석모델로는 벽체와 기둥의 콘크리트 강도와 벽체두께에 따라 6가지를 선택하였다. 이 모델을 기본으로 하여 커플링보의 강성을 변화시켜 해석을 수행하였다. 해석프로그램으로는 MIDAS GEN을 이용하였다. 해석결과로부터 각각의 해석모델들의 최상층 횡변위와 CEN EC 3/1에서 규정하고 있는 횡변위 허용 범위(H/400~H/500)를 비교하고 분석함으로써 커플링보의 횡변위 제어능력을 평가 하였다. x방향 횡변위는 허용 횡변위(H/500)의 68%~87%정도로서 벽체두께 100mm 증가에 따라 약 8%~10%의 횡변위 감소가 있음을 확인하였고, 콘크리트 강도가 5Mpa 증가함에 따라 횡변위는 약 4%의 감소 효과가 있는 것으로 분석되었으며, 두 경우 모두 x, y방향에 대하여 유사한 결과가 나타난 것으로 확인되었다. 커플링보 강성저하에 따른 횡변위 비율은 허용변위 기준인 H/500를 기준하여 분석결과 최초 강성 20% 저하 시 횡변위는 3%정도의 변위 증가가 나타났으며, 추가 20% 저하 시 5%~8%의 변위가 발생되었다.

합성부재를 이용한 고층평면골조의 강성최적설계에 관한 연구 (A Study on Stiffness-based Optimal Design of Tall Plane Frameworks using Composite Member)

  • 김호수;이한주
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.77-84
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    • 2004
  • 본 연구에서는 횡하중을 받는 합성부재를 이용한 고층평면골조의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 효율적인 강성최적설계기법을 제시하고자 한다. 이를 위해 합성부재를 이용한 고층 구조물의 거동특성을 고려한 민감도 해석을 수행하며, 아울러 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도, 큰 규모의 문제도 효율적으로 다룰 수 있는 근사화 개념을 도입하여 구속조건식을 설정한다. 특히 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 합성부재의 치수를 산출하는 방안을 강구한다. 제시된 정량적인 횡변위 제어 방안의 효용성을 검토하기 위해 두 가지의 50층 골조 예제가 고려된다.

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강성최적설계법을 이용한 아웃리거 시스템의 거동특성 및 효율성 평가 (Structural Behavior Characteristics and Efficiency Evaluation of Outrigger System using Stiffness-Based Optimal Design Technique)

  • 김호수;이한주
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.123-130
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    • 2005
  • 본 연구에서는 횡하중을 받는 아웃리거 시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 효율적인 강성최적설계기법을 제시하고 이를 이용하여 아웃리거 시스템의 거동특성 및 효율성을 평가하고자 한다. 이를 위해 아웃리거를 이용한 고층 구조물의 거동특성을 고려한 민감도 해석을 수행하며 아울러 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도, 큰 규모의 문제도 효율적으로 다룰 수 있는 근사화 개념을 도입하여 구속조건식을 설정한다. 특히 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 부재재설계 기법을 개발한다. 제시된 정량적인 횡변위 제어 방안의 효용성을 검토하기 위해 네 가지 형태의 50층 고층구조물 예제가 고려된다.

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민감도 해석을 이용한 전단벽-골조 구조시스템의 강성최적설계 (Stiffness-based Optimal Design of Shear Wall-Frame Structure System using Sensitivity Analysis)

  • 이한주;김호수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.63-71
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    • 2006
  • 본 연구에서는 민감도 해석을 이용하여 전단벽-골조 구조시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 강성최적설계방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 골조와 전단벽요소 사이의 변위자유도 적합성 문제를 해결하기 위한 요소강성행렬을 구성하며, 또한 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도 큰 규모의 문제도 효율적으로 다를 수 있는 근사화 재념을 도입하여 횡변위 구속조건식을 설정한다. 아울러 전단벽 및 골조부재의 단면특성 관계식을 설정함으로써 설계변수의 수를 줄여주고, 이를 이용하여 강성행렬도함수의 산정을 용이하게 한다. 특히 골조의 경우 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 부재단면크기를 산출하고, 전단벽은 사용자의 의도에 따라 두께 또는 부재길이를 재산정하는 방안을 강구한다. 이와 같이 제시된 강성최적설계기법의 효용성을 검토하기 위해 두 가지 형태의 20층 전단벽-골조 구조물의 예제가 고려된다.

접촉요소를 적용한 전통목조 도리방향 프레임의 변위이력 시뮬레이션에 관한 연구 (Simulation of displacement history using contact element in traditional wooden frame)

  • 황종국;홍성걸;정성진;이영욱;김남희;배병선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.421-426
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    • 2006
  • To examine the behaviors of traditional wooden structural frame in Korea in direction of beam, an experimental study was performed. The interior frame of Daewoongjeon of Bongjeongsa was selected as a model, which has two short exterior columns and one high inside column. The experimental frame has 1/2 scale and lateral forces are applied at high inside column by using drift control. The vertical gravity loads are applied on the frame. From the results of experiment it was shown that the stiffness and lateral capacity of the frame was increased when vertical loads are applied and the force-drift relationship in positive load direction was not same as in negative load direction. And push-over analysis are performed by using macro model in which the rotational and shear springs which were derived from the another experiments of subassemblies were used. The numerical analysis with macro model showed a good correspondence with the experiment within 2% story drift.

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신경망을 활용한 무인차량의 횡방향 적응 제어 (Adaptive Control for Lateral Motion of an Unmanned Ground Vehicle using Neural Networks)

  • 신종호;허진욱;최덕선;김종희;주상현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.998-1003
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    • 2013
  • This study proposes an adaptive control algorithm for lateral motion of a UGV (Unmanned Ground Vehicle) using an NN (Neural Networks). The lateral motion of the UGV can be corrupted with various uncertainties such as side slip. In order to compensate the performance degradation of the UGV under various uncertainties, an NN-based adaptive control is designed by utilizing a virtual control concept. Since both the drift and input gain terms are uncertain, the proposed method adapts the whole terms related to the difference between the nominal and real systems. To avoid a singularity problem with the adaptive control, the affine property of the UGV dynamic model is utilized and the overall closed-loop stability is analyzed rigorously. Finally, numerical simulations using Carsim are performed to validate the effectiveness of the proposed scheme.

비내진 상세를 가진 10층 철근 콘크리트 골조의 횡방향 가력 실험 (Lateral Load Tests of A 10-Story Reinforced Concrete Frame with Nonseismic Details)

  • 이한선;강귀용;김정우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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    • pp.525-530
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    • 1998
  • The objective of this experiment is to observe the elastic and inelastic behaviors of high-rise reinforced concrete frames with nonseimic details. To do this, a building frame designed according to Korean seismic code and detailed in the Korean conventional manner was selected. An 1:12 scale plane frame model was manufactured according law. Reversed lateral load tests and monotonic push-over test were performed under the displacement control. To simulate the earthquake effect, the lateral force distribution was maintained to be an inversed triangular by using whiffle tree. From the tests, story displacements, lateral story forces, local plastic rotations and the relations between inter-story drift versus story shear are obtained. Based on the test results, conclusions on the characteristics of the elastic and behaviors of a high-rise reinforced concrete frame with nonseismic details are drawn.

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기준모델 적응제어에 의한 유도 비행체의 자동조종장치 설계에 관한 연구 (Design of autopilot for a guided missile using model reference adaptive control)

  • 임호;박정일;김원규;박종국
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.499-502
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    • 1989
  • This paper is concerned with the stability analysis and the design of an auto pilot using direct model reference adaptive control for BTT missile with unknown dynamics when subjected to the longitudinal and lateral gusts. A motion of BTT missile can be separated into the longtudinal and lateral motione. The proposed algorithm is introduced different leakage terms about each motion into adaptation so as to prevent drift of the adaptive gain and alleviate gust effects and cross-coupling. The algorithm is applied to the 6DOF motion of an EMRAAT missile.

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재분배 기법 적용에 따른 모멘트 저항골조의 비선형 특성 평가 (Evaluation of inelastic performance of moment resisting steel frames designed by resizing algorithms)

  • 서지현;권봉근;박효선
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.361-371
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    • 2006
  • 최근 전통적인 구조 최적화 알고리즘의 단점을 극복하기 위해서 부재 변위기여도를 이용뼈 부재 사이즈를 조절함으로써 건물의 변위을 만족시키는 재분배기법이 실용적인 고층 건물 변위설계법으로 인식되고 있다. 재분배 기법을 이용한 변위 설계법은 변위에 효과적인 부재는 물량은 증가시키고, 변위제어에 효과적이지 못한 부재의 물량은 감소시키는 방법으로 변위를 제어한다. 기존 연구에서 재분배 기법은 동적 변위기여도에 근거하여 지진하중을 받는 철골 구조물의 변위를 효과적으로 제어할 수 있었다 기존의 연구에서 재분배 기법은 정하중과 지진하중을 받는 고층 건물의 변위를 효과적으로 제어할 수 있었으나, 재분배 기법으로 설계된 구조물의 비선형 성능에 대한 평가는 이루어 지지 못했다. 본 연구에서는 변위 제어 뿐 만 아니라 비선형 특성을 함께 개선할 수 있는 재분배 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서, 재분배 기법의 비선형 특성 평가 모델을 개발하고, 이를 구조 시스템 중에서 가장 단순한 형태인 철골 모멘트 저항 골조 예제에 적용히여 철골 모멘트 저항 골조에 대한 재분배 기법의 비선형 특성을 평가하였다.

비내진설계된 우리나라 RC 외부 접합부의 횡저항 능력에 관한 실험 (Experiments of the Lateral Loading Capacity of Exterior Joints of Non-seismically Designed RC Frames in Korea)

  • 이영욱;박형권
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.29-36
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    • 2010
  • 국내 비내진 설계된 RC 골조 외부접합부의 횡저항 능력특성을 연구하기 위하여, 1988년 이후의 건물을 대상으로 실물 크기의 70%의 T형 보-기둥 실험체 4개를 제작하여 보에 횡력을 가력하여 실험을 수행하였다. 작용한 횡력은 총 9단계로 변위를 조절하여 최대 횡변위비 3.5%까지 가력하였고, 각 변위 단계마다 3싸이클의 반복하중을 가력하였다. 실제의 상황과 유사하게 하기 위하여 실험동안 기둥에 압축력을 지속적으로 작용하였다. 실험 결과, 부재가 휨 공칭강도에 도달하여야 하는 내력에 비하여 실험 결과는 85%이하로 나타났고 층간변위비 0.85% 미만에서 모든 실험체의 접합부에서 전단균열이 발생하여 국내 외부접합부가 취약함을 확인할 수 있었다. 또한 접합부 균열발생시 주응력-층간변위비는 Priestly의 제안식과 유사하게 나타났다.