• Structural Engineering and Mechanics
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• 제69권6호
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• pp.699-712
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• 2019

A cable-stayed bridge (CSB) is one of the most complicated structures, especially when subjected to earthquakes and taking into consideration the effect of soil-structure-interaction (SSI). A CSB of a 500 m mid-span was modeled by the SAP2000 software and was subjected to four different earthquakes. To mitigate the harmful effect of the vibration generated from each earthquake, four mitigation schemes were used and compared with the non-mitigation model to determine the effectiveness of each scheme, when applying on the SSI or fixed CSB models. For earthquake mitigation, tuned mass damper (TMD) systems and spring dampers with different placements were used to help reduce the seismic response of the CBS model. The pylons, the mid-span of the deck and the pylon-deck connections are the best TMDs and spring dampers placements to achieve an effective reduction of the earthquake response on such bridges.

• 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.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.53-62
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• 2007

이 연구에서는 작용하는 하중특성에 따라 적절한 감쇠력을 발휘할 수 있는 복합감쇠기(complex damper)를 제안하고 그 유용성을 장대교량의 지진응답해석을 통하여 검토하였다. 제안한 복합감쇠기는 두개 이상의 탄소성감쇠기(elasto-plastic damper)와 오일 감쇠기(oil damper)의 조합에 의하여 구성되며, 탄소성감쇠기의 변위의존적인 특성과 오일감쇠기의 속도의존적인 특성을 적절히 결합함으로서 효율적인 감쇠시스템의 구성이 가능하게 하였다. 중소형의 지진이나 작은 진폭의 진동에서는 오일감쇠기가 주로 진동을 흡수하며, 발생 빈도가 낮으나 규모가 큰 지진 등에 대해서는 탄소성 감쇠기가 진동에너지를 흡수한다. 이와 같이 복합감쇠기는 두 가지 종류의 감쇠기 역할을 잘 구분시켜 경제적이고 제진효율성이 뛰어난 설계를 가능하게 한다. 복합감쇠장치의 수학적 모델을 정립하였고, 수치모사를 통하여 응답특성과 효율성을 평가하였다. 수치모사 결과, 복합감쇠기는 단일의 수동형감쇠기를 이용하는 경우보다 뛰어난 감쇠효과를 더욱 경제적으로 구현할 수 있으며 내진성능을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권7_spc호
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• pp.553-560
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• 2016

After an earthquake occurred in the Gyeongju, 2016, many low-story buildings have been questioned in terms of the seismic performance since mostly they have been exempted from the seismic design requirement since 1988. In this study, a 3-story moment resisting frame (MRF) building was analyzed and evaluated the seismic performance. Due to the insufficient seismic performance required for the seismic performance levels, three different seismic retrofit schemes were proposed and their seismic performances were re-evaluated. While steel brace and open shear wall retrofit systems mainly focused on the strength retrofit, the VES damper retrofit system is mainly to enhance the energy dissipation capacity of the system and resultes in the increased ductility. The original building and 3 retrofitted buildings were evaluated using the nonlinear static and nonlinear dynamic analyses and suggestions were proposed. Through the analysis of nonlinear time history and push-over using MIDAS/Gen program, damages of the building in terms of top story and average story drift and effect of reinforcement were analyzed.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.43-53
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• 2010

면진기술은 건축물의 구조적 피해를 줄이고 진동에 민감한 구조물의 내진성능을 향상시키는 가장 효과적인 방법 중의 하나이다. 하지만 면진구조시스템에서 지진에너지를 흡수하는 댐퍼의 재료로서 자주 사용되었던 납의 환경오염문제가 대두되면서, 최근에는 친환경 재료인 강재를 사용하는 경우가 증가하고 있다. 본 연구에서는 면진시스템용 에너지흡수장치인 U형 강재댐퍼를 대상으로 비선형 유한요소해석을 수행하고 SS400 강재와 고인성강재를 사용한 댐퍼의 해석결과를 비교하여 사용강재의 재료적 특성의 차이가 댐퍼의 변형능력에 미치는 영향을 분석하며, 고인성강재를 사용한 댐퍼의 형상비, 두께, 폭에 따른 변형능력을 파악한다. 또한 고인성강재를 사용한 U형 강재댐퍼의 응력분포를 분석하여 응력분포에서 나타내는 문제점을 개선하기 위한 대책으로 댐퍼의 일부 구간에 개구부를 둔 새로운 형상을 제시하고 형상에 따른 변형능력, 내력특성 및 응력분포를 고려하여 최적형상과 설계식을 제안하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권4호
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• pp.487-497
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• 2020

During the last few decades, fluid viscous dampers have been significantly improved in terms of performance and reliability. Viscous dampers dissipate the input energy into heat and the increased temperature may damage internal seals of the damper. As a result, thermal compensation is crucial for almost all fluid viscous dampers. In this study, while referring to the main working principles of the recently developed bypass viscous damper in Iran, a comprehensive case study is conducted on a RC building having diagonal braces equipped with such viscous dampers. Experimental results of a small-scale bypass viscous damper is presented and it is shown that the currently available simplified Maxwell models can simulate behavior of the bypass viscous damper with good accuracy. Using a case study, contribution of bypass viscous dampers to seismic behavior of structural and non-structural elements are investigated. A designed procedure is adopted to increase damping ratio of the building from 3% to 15%. In this way, reductions of 25% and 13% in the required concrete and steel rebar materials have been achieved. From nonlinear time history analyses, it is observed that bypass viscous dampers can greatly improve seismic behavior of structural elements and non-structural elements.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.123-130
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• 2010

본 논문에서는 기존 건축물의 내진성능을 향상시키기 위해 시공성과 설치 비용적인 측면에서 상대적으로 우수한 강재댐퍼를 대상으로 기존 개발된 장치와 새로 개발된 형상의 장치에 대한 평가를 해석적으로 수행하였다. 해석결과는 강도 및 에너지 소산능력으로 평가하였으며, 제안된 내력 산정식의 적용을 아울러 평가하였다. 연구대상 댐퍼의 스트럿 형상은 V형, S형이며, 댐퍼의 스트럿 높이와 각도를 주요 변수로 한 후 ABAQUS를 이용하여 유한요소 해석하였다. 해석은 최대변위를 50mm로 하고 점진적인 이력변위곡선을 적용하여 수행하였다. 항복강도, 최대강도, 에너지 소산능력 평가결과, V형 및 S형 모두 우수한 성능을 보유한 것으로 평가되었으며, 또한 스트럿 각도 $60^{\circ}$ 및 높이 140, 200 mm의 성능이 안정적인 것으로 평가되었다. 전체적으로는 S형의 응답이 V형보다 안정적인 것으로 평가되어, S형 강재댐퍼의 적용성이 V형보다 유리한 것으로 평가되었다.

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

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.371-378
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• 2002

The design concepts using vibration reduction techniques, or structural control, have been proposed recently to protect infrastructure against earthquakes. The magnetorheological(MR) fluid damper is one of the most promising new devices for structural vibration reduction because of its mechanical simplicity, high dynamic range, low power requirement, large force capacity and robustness. In this study, the seismic performance of MR devices are compared with that of NZ systems as an attempt to provide some data for improving seismic design techniques applied to structures. For nonlinear time domain analysis of a base isolation system, a six-story building model is considered as a numerical example. The ground acceleration data of El Centre 1940, Mexico City 1985 and Kobe 1995 earthquakes are used as seismic excitations. The results show that MR damper systems for outperform NZ systems in wide-ranging seismic excitations with respect to intensity and period characteristics.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.285-288
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• 2008

본 연구에서는 도심지 건축물의 개조 재활용을 위한 핵심 보강기술의 개발을 위하여 기존 건축물의 내진보강을 위한 새로운 개념의 기둥복합댐퍼를 제안하고, 그 적용 가능성을 타진하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 먼저 기둥복합댐퍼의 이력특성을 고려할 수 있는 해석모델을 구축하고, 상용화 구조해석 프로그램(MIDAS-Gen)에 적용할 수 있는 모델링 기법을 개발하였다. 이와 같이 개발된 기둥복합댐퍼를 이용하여 수직증축을 상정한 기존 건축물의 내진보강을 실시하고 개발된 해석모델링 기법을 적용하여 시간이력해석에 의해 보강 전/후의 효과를 검토하였다. 본 구조해석 결과에 의하면, 기둥복합댐퍼의 보강에 의해 보강되지 않은 구조물에 비하여 밑면전단력이 약 20% 정도 감소하였으며, 임계층에서의 층간변위가 20% 정도 감소하는 결과를 얻을 수 있었다.