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인방보에 마찰형 감쇠기가 설치된 전단벽의 제진효과

Control Effectiveness of Shear Walls Connected by Beams with Friction Dampers

민경원|정희산
한국전산구조공학회 (The Computational Structural Engineering Institute Of Korea)|2009.02|한국전산구조공학회논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)|제22권 제1호|pp. 105-115

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전단벽비선형 시간이력해석shear wallfriction damper마찰형 감쇠기슬립하중slip loadnonlinear time-history analysis

초록

휨거동을 하는 전단벽을 대상으로 동일한 총 단면적을 갖는 1개의 전단벽과 마찰형 감쇠기로 연결된 전단벽의 내진성능을 수치해석을 통해 비교하였다. KBC 2005 설계스펙트럼을 근거로 축소 조절한 7개의 지진파를 입력하중으로 마찰형 감쇠기가 설치된 전단벽의 평균응답을 분석하였다. 마찰형 감쇠기의 중요한 설계변수인 기준 마찰력인 슬립하중은 각층의 마찰형 감쇠기 위치에 생기는 수직방향 전단력의 총합의 5, 10, 20, 30, 60, 90%값으로 하여 슬립이 특정한 층에 편중되지 않도록 하였다. SeismoSturct 프로그램을 이용해 비선형시간이력 해석을 수행하여 밑면 전단력, 에너지 소산량, 1층 벽체곡률, 최상층변위 측면에서 마찰 감쇠기의 제진성능을 분석하였다. 기준마찰력의 30%이하 수준의 총 마찰력을 갖는 마찰 감쇠기가 우수한 제진성능을 보였다.

Abstract

Numerical analysis of shear walls governed by flexural behavior is conducted for the seismic control performance of proposed friction dampers installed at the center of coupling beams. Control effectiveness of shear walls connected by beams with the proposed dampers are compared for single shear wall with same flexural rigidity. Average responses of the shear walls with the dampers are found with seven scaled-downed earthquakes based on KBC 2005 design spectrum. Slip load is the most important design parameter. It is designed to be 5, 10, 20, 30, 60, 90% of total vertical shear force at damper location to prevent damper slip in specific stories. Nonlinear time-history analysis is conducted by using SeismoStruct analysis program. Seismic control performance of the dampers is evaluated for base shear, energy dissipation, curvature and top-floor displacement. Results show that the dampers are the most effective in reducing the responses when their total slip load is 30% of total vertical shear force.

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