• 한국공간구조학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.85-94
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• 2015

SAFE damper is a hybrid damper which is comprised of a friction damper and a metallic damper. These two dampers combine to resist external energy in stages. Under minor earthquake loads, the friction damper operates alone. However, the friction damper and metallic damper dissipate the energy together when a severe earthquake occurs. In comparison with other methods for seismic retrofitting, the SAFE damper has many advantages. The SAFE damper doesn't cause damage to façade of the building, and the construction period can be reduced when retrofitting. This paper describes experiments evaluating the structural performance of the SAFE damper. From the results, it was found that the structural performance of a conventional RC bare frame can be significantly improved by the installation of the SAFE damper.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.82-88
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• 2010

본 연구의 목적은 내진규준이 적용되기 이전에 건설된 역사건물의 내진성능 평가 및 내진보강이다. 이를 위하여 2층 RC 역사건물의 내진성능이 평가되었다. 동적해석에 의한 층간변위비 및 층전단력 평가결과, 층전단력이 설계기준의 밑면전단력을 초과하는 것으로 평가되어 적절한 내진보강이 필요한 것으로 평가되었다. 내진성능 향상을 위하여 총 4개의 강재댐퍼가 사용되었다. 해석 변수는 강재댐퍼 형상 및 설치 방법이다. 동적해석결과 역 K가새로 설치되는 슬릿댐퍼가 다른 댐퍼 형상 및 설치 방법보다 우수한 내진성능을 가진 것으로 평가되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.27-34
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• 2019

This study proposes a technique to dissipate the energy of a rocking wall installed on a frame by using a metallic damper. The rocking behavior is to turn left and right about the wall vertical axis. The development system is a method of dissipating energy by installing a damper which is the like on a large displacement portion. Experimental results showed that in case of shorter strut make strength capacity increasement and in case of longer strut make deformation capacity increasement. The higher the strut height, the better the energy dissipation capacity. The proposed equation for estimating the steel damper strength applied to this study is a straight type strut damper. However, it is not suitable for calculation of the strength of clamped type strut damper where both flexural behavior and shear behavior are mixed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.254-262
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• 2011

본 연구의 목적은 슬릿형 강재댐퍼보다 에너지 소산능력 등이 우수할 것으로 예상되는 V형 강재 댐퍼 개발에 있다. 이를 위하여 댐퍼 스트럿의 높이 및 각도에 대한 실험체 9개를 만들어 전단실험을 수행하였다. 실험결과, 스트럿 높이가 270mm이고, 스트럿 각도 $60^{\circ}$인 경우의 V형 강재댐퍼가 가장 우수한 내진성능 보유한 것으로 평가되었다. 또한 기존내력식을 이용한 댐퍼의 항복강도를 비교한 결과, 기존 실험결과를 분석한 범위 내에서 V형 댐퍼의 실험결과가 높게 평가되는 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.119-127
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• 2011

본 연구의 목적은 에너지 흡수형 강재 댐퍼를 이용하여 손상순서를 제어함으로써 주구조체를 재사용 할 수 있는 철골조시스템을 개발하고, 지진응답특성을 파악하는 것이다. 이를 위하여 강재 댐퍼의 형상을 제안하고, 제안된 강재 댐퍼의 변형 형상과 응력 분포를 알아보기 위하여 범용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS(ver.10.0)을 이용한 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 또한 지진응답특성을 파악하기 위하여 실대형 사이즈 $54m{\times}2.4m$의 1층 철골조 실험체 4개를 설계 및 제작하여 유사동적 지진응답실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안하는 강재 댐퍼를 제진요소로 사용하는 경우, 주구조체에 비하여 높은 강성을 갖는 댐퍼가 소폭의 변위에 먼저 소성화함으로써 이력에 의한 지진에너지를 흡수할 수 있으며, 지진응답에서 유리한 것이 판명되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제17권2호
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• pp.187-201
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• 2004

A shaking table test on a three-story one-bay steel frame model with metallic yield dampers and their parallel connection with oil dampers is carried out to study the dynamic characteristics and seismic performance of the energy dissipation system. It is found from the test that the combined energy dissipation system has favorable reducing vibration effects on structural displacement, and the structural peak acceleration can not evidently be reduced under small intensity seismic excitations, but in most cases the vibration reduction effect is very good under large intensity seismic excitations. Test results also show that stiffness of the energy dissipation devices should match their damping. Dynamic analysis method and mechanics models of these two dampers are proposed. In the analysis method, the force-displacement relationship of the metallic yield damper is represented by an elastic perfectly plastic model, and the behavior of the oil damper is simulated by a velocity and displacement relative model in which the contributions of the oil damper to the damping force and stiffness of the system are considered. Validity of the analytical model and the method is verified through comparison between the results of the shaking table test and numerical analysis.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.62-70
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• 2013

본 연구의 목적은 일자형 슬릿형 강재댐퍼보다 에너지 소산능력 등이 우수할 것으로 평가된 꺽쇠형 강재 댐퍼의 변위 및 속도의존성 평가에 있다. 이를 위하여 6개의 시험체를 대상으로 의존성 시험을 수행하였다. 시험변수는 변위의존성 및 속도의존성이다. 변위의존성 시험결과, 큰 목표변위 (50mm)의 반복횟수 및 누적에너지소산능력은 적은 목표변위 (25mm)에 비하여 감소하였다. 또한 짧은 목표변위보다 큰 항복강도 및 조기파단을 나타내었다. 속도의존성 평가에서는 빠른 목표속도(60mm/sec)의 반복횟수 및 누적에너지소산능력이 느린 목표속도 (40mm/sec)에 비하여 감소하였다. 따라서 강재댐퍼의 이력 의존성은 가력 변위 및 속도와 밀접한 연관이 있는 것으로 평가되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권5호
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• pp.683-695
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• 2022

Conventional braces are often used to provide stiffness to structures; however due to buckling they cannot be used as seismic energy dissipating elements. In this study, a seismic energy dissipation device is proposed which is comprised of a bracing member and a steel hysteretic damper made of steel hexagonal plates. The hexagonal shaped designated fuse causes formation of plastic hinges under axial deformation of the brace. The main advantages of this damper compared to conventional metallic dampers and buckling-restrained braces are the stable and controlled energy dissipation capability with ease of manufacture. The mechanical behavior of the damper is formulated first and a design procedure is provided. Next, the theoretical formulation and the efficiency of the damper are verified using finite element (FE) analyses. An analytical model of the damper is established and its efficiency is further investigated by applying it to seismic retrofit of a case study structure. The seismic performance of the structure is evaluated before and after retrofit in terms of maximum interstory drift ratio, top story displacement, residual displacement, and energy dissipation of dampers. Overall, the median of maximum interstory drift ratios is reduced from 3.8% to 1.6% and the residual displacement decreased in the x-direction which corresponds to the predominant mode shape of the structure. The analysis results show that the developed damper can provide cost-effective seismic protection of structures.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권3호
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• pp.455-466
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• 2022

Despite the considerable lateral stiffness and strength of the Concentrically Braced Frame (CBF), it suffers from low ductility and low seismic dissipating energy capacity. The buckling of the diagonal members of the CBF systems under cyclic loading ended up to the shortcoming against seismic loading. Comprehensive researches have been performing to achieve helpful approaches to prevent the buckling of the diagonal member. Among the recommended ideas, metallic damper revealed a better success than other ideas to enhance the behavior of CBFs. While metallic dampers improve the behavior of the CBF system, they increase constructional costs. Therefore, in this paper, a new steel damper with flexural mechanism is proposed, which is investigated experimentally and numerically. Also, a parametrical revision was carried out to evaluate the effect of thickness, slenderness ratio, angle of the main plate, and height of the main plates on the proposed damper. For the parametrical study, 45 finite element models were analyzed and considered. Experimental results, as well as the numerical results, indicated that the proposed damper enjoys a stable hysteresis loop without any degradation up to a high rotation equal to around 31% that is significantly considerable. Moreover, it showed a suitable performance in case of ductility and energy dissipating. Besides, the necessary formulas to design the damper, the required relations were proposed to design the elements outside the damper to ensure the damper acts as a ductile fuse.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.199-208
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• 2011

본 연구의 목적은 강재댐퍼 면내에 형성되는 슬릿 형상이 댐퍼의 강도 및 변형 능력에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 이를 위하여 댐퍼 스트럿의 높이 및 각도에 대한 실험체 12개를 만들어 전단실험을 수행하였다. 분석결과, 댐퍼의 초기강성, 항복강도 및 항복 후 2차강성의 크기를 고려할 때 스트럿 높이가 200mm이고, 스트럿 각도 $60^{\circ}$인 S형 강재댐퍼의 내진성능이 가장 우수한 것으로 평가되었다. 또한 기존내력식을 이용한 댐퍼의 항복강도 비교결과, 내력식의 결과보다 실험 결과값이 크게 나와 댐퍼의 항복강도는 스트럿높이, 스트럿각도 등의 크기정도에 지배 받는 것으로 나타났다.