변형률 데이터를 이용한 철골모멘트골조의 횡응답 예측을 위한 해석적 연구
A Numerical Study to Estimate the Lateral Responses of Steel Moment Frames Using Strain Data
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초록
본 연구는 철골모멘트골조를 대상으로 변형률 기반 횡응답 예측 기법 제시한다. 기둥의 변형률 데이터를 이용하여 건물레벨의 횡응답을 예측한다. 변형률 데이터는 한 개의 기둥 당 총 4개의 변형률 센서가 설치된다고 가정하여 기둥의 양 단부의 변형률 응답 값을 이용한다. 양단부의 변형률 값을 통해 단부의 휨모멘트를 계산하고 이를 처짐각법에 적용하면 건물레벨의 횡응답을 예측할 수 있다. 또한 한 개층에 설치된 가속도계의 응답을 이용하여 지점에 위치한 회전스프링의 강성값을 예측하였다. 제시한 기법은 5층 1경간 철골모멘트골조 예제에 적용하여 그것의 신뢰성를 검증하였다. 횡변위 및 횡가속도에 대한 예측 응답이 비교값과 일치하는 결과를 얻었으며, 손상 여부 및 위치를 파악하는데 효과적임을 확인하였다. 반면 고유주기와 같은 동특성은 구조물의 손상을 파악하는데 한계가 있음을 확인하였다.
Abstract
In this study, the method to predict the lateral response by using strain data is presented on the steel moment frame. For this, the reliabilityof the proposed method by applying the example of five-story frame structure were verified. Using the strain value of columns, it predicted the lateralresponse of structure. It is assumed that all of four strain sensors for one column set up and the strain responses of both end of the column are utilized. The lateral response of member is calculated by using the slope deflection method. Also, using the acceleration response of the one layer, the stiffnessof the rotation spring located in the supporting point is predicted. As a result, it was effective to understand the lateral displacement and accelerationresponses and to predict local damage and location.
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