강성 및 감쇠 비대칭 구조물의 모드 특성
Modal Characteristics of a Structure with Stiffness and Damping Eccentricit
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초록
본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 평면에서 비대칭적으로 분포된 구조물에 감쇠기를 설치할 경우 감쇠편심과 강성편심에 따른 모드특성 및 변위응답의 변화에 관하여 연구하였다. 모드 특성으로는 고유진동수, 모드 감쇠비, 모드참여계수, 동적 증폭계수 등의 변화를 분석하였으며, 변위는 지진이력에 대한 약변, 강변, 무게중심 등에서의 변위를 비교하였다. 또한 이를 바탕으로 비틀림 응답을 최소화하기 위한 감쇠기의 적정감쇠편심 및 적정 감쇠 분배 문제에 대해 논하였으며, 단층구조물에서 유도된 적정 감쇠분배 방법을 다층구조물에 적용하고 그 효과를 확인하였다.
Abstract
In this study the modal characteristics and responses of an asymmetric structure with added viscoelastic dampers were investigated for design parameters such as eccentricity of stiffness and added dampers, the loss factor of the damping materials used. For modal characteristics, variation of the quantities such as natural frequencies, modal damping ratios, modal participation factors, and dynamic amplification factors were observed, and displacements at flexible and stiff edges, and at center of mass were obtained. Based on the results, the problem of the optimum damper distribution to minimize the torsional effects was addressed, and the proposed method for optimum damper distribution was applied to a multi-story structure to verify the applicability. Finally the effect of viscous and viscoelastic dampers were compared by varying the loss factor of the viscoelastic material.