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선형 점성 감쇠기가 장착된 인접구조물의 진동제어를 위한 유전자 알고리즘 기반 최적설계

GA-Based Optimal Design for Vibration Control of Adjacent Structures with Linear Viscous Damping System

김동석|고현무|박관순|옥승용
한국지진공학회|2007.02|한국지진공학회논문집 (Jorunal of the Earthquake Engineering Society of Korea)|제11권 제1호|pp. 11-19

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유전자 알고리즘genetic algorithm최적설계목적함수진동제어optimal designvibration control인접구조물선형 점성 감쇠기adjacent structureslinear viscous damperobjective funtion
주제분류토목공학

초록

이 연구에서는 인접한 두 빌딩의 진동제어를 위한 방법으로 선형 점성 감쇠기의 위치별 용량의 최적설계방법을 제시하고자 한다 기존 연구들에서는 감쇠기의 균등분포 또는 층별 감쇠비의 민감도에 비례하는 분포의 가정 하에서의 준최적 설계문. (suboptimal)제를 다룬 반면 이 연구에서는 감쇠기의 위치별 용량을 독립적인 설계인자로 고려함으로써 전역 최적해를 결정하는 최적화기법을 다루었,다 이를 위하여 넓은 영역에서 다수의 설계변수를 효율적으로 검색할 수 있는 유전자 알고리즘 을 도입하였으며 제어. (genetic algorithm) ,성능 및 감쇠용량에 대한 목적함수의 정의를 달리함으로써 얻어지는 여러 최적설계 결과를 상호 비교하여 보다 최적의 해를 구할 수있는 목적함수를 정립하였다 기존 연구결과와의 제어성능 및 감쇠용량의 비교를 통하여 제시하는 방법의 효율성을 검증하였다 아울러. .서로 상이한 주파수 성분을 띄는 실제 역사지진에 대한 시간이력해석을 통하여 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 제진설계방법이될 수 있음을 입증하였다.

Abstract

This paper proposes an optimal design method of distribution and capacities of linear viscous dampers forvibration control of two adjacent buildings. The previous researches have dealt with suboptimal design problem under theassumption that linear viscous dampers are distributed uniformly or proportionally to the sensitivity of the modal damping ratioaccording to floors, whereas this study deals with global optimization problem in which the damping capacities of each floor areindependently selected as design parameters. For this purpose, gelarge searching domains is adopted and objective function leading to the global optimal solutions is established through thecomparison of several optimal design values obtained from different objective functions with control performance and ampingcapacity. The effectiveness of the proposed method is investigatedby comparing the control performance and total damping capacitydesigned by the proposed method with those of the previous method. In addition, the time history analyses are performed by usingthree historical earthquakes with different frequency contents, anan effective seismic design method for the vibration control of the adjacent structures.Key words adjacent structures, linear viscous damper, genetic algorithm, vibration control, objective function, optimal design

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