건축구조물의 내진성능 향상을 위한 강재댐퍼 형상 및 이력 거동
Metallic Damper Shape and Cyclic Behavior for the Seismic Capacity Improvement of Building Structures
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초록
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° 및 높이 140, 200 mm의 성능이 안정적인 것으로 평가되었다. 전체적으로는 S형의 응답이 V형보다 안정적인 것으로 평가되어, S형 강재댐퍼의 적용성이 V형보다 유리한 것으로 평가되었다.
Abstract
The aim of this paper is a seismic performance evaluation of metallic damper devices which are efficient in workability and installation process. For this V shape and S shape dampers is considered. The strut figures of dampers are V shape and S shape and, the research parameters are strut height and angle of the dampers. ABAQUS program is used for nonlinear finite element analysis. The analysis is performed with the hysteretic curve that has maximum displacement with 50mm and has increased progressive. As a results of evaluating the yield strength, maximum strength and energy dissipation capacity of each device, V and S shape have a good strength capacity and the devices with strut angle 60° and strut height 140 and 200mm are evaluated stable in seismic behaviors. The response of S shape is more efficient than that of V shape. In the yield strength estimation process, proposed formula can not estimate the yield strength of V and S shape dampers. Even though, the formula can not consider the variation of strut heights and strut angles. Finally the S shape damper is recommended in seismic performance than V shape damper.
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