본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

건축구조물의 지진응답제어를 위한 MR 감쇠기 예비설계절차

Preliminary Design Procedure of MR Dampers for Controlling Seismic Response of Building Structures

이상현|민경원|김중구|이루지
한국지진공학회|2004.10|한국지진공학회논문집 (Jorunal of the Earthquake Engineering Society of Korea)|제8권 제5호|pp. 55-64

1

조회

0

다운로드

2

인용

0

참고문헌

키워드

MR damperMR감쇠기예비설계절차이력이점성 모델preliminary design procedurehysteretic biviscous model
주제분류토목공학

초록

본 연구의 목적은 건축구조물의 지진응답제어를 위한 MR 감쇠기의 크기, 개수 및 최적위치를 결정하는 설계절차를 제안하는 것이다. 기존의 연구에서 제안된 MR 감쇠기의 모델링 방법들의 특성과 차이점을 진동제어효과의 관점에서 분석하였으며, 이 모델 중 해석이 간단하고 이력특성을 모사할 수 있는 이력 이점성 모델을 사용하여 MR 감쇠기의 변수연구를 수행하였다. 건축구조물의 층간에 설치되는MR 감쇠장치의 용량은 지진응답의 경우 구조물의 주기와 감쇠비에 따라 층전단력이 다르게 됨을 고려하여, 20개의 지진하중에 대한 해석으로부터 구한 응답스펙트럼을 이용하여 결정하였으며, 설치 갯수에 따른 제어경향을 분석하였다. MR 감쇠기의 크기, 개수, 그리고 최적위치를 결정하기 위한 방법이 제안되었으며, 기존의 점성감쇠기 설계시 이용되는 층간변위 혹은 층간속도가 가장 큰 층에 순차적으로 설치하는 방법과의 비교를 통해 유효성을 검증하였다. 수치해석결과는 제안된 방법을 사용하여 MR 감쇠기의 크기, 개수, 그리고 위치를 합리적으로 결정할 수 있음을 보여준다.

Abstract

In this paper, the preliminary design procedure of magnetorheological (MR) dampers is developed for controlling the building response induced by seismic excitation. The dynamic characteristics and control effects of the modeling methods of MR dampers such as Bingham, biviscous, hysteretic biviscous, simple BoucWen, BoucWen with mass element, and phenomenological models are investigated. Of these models, hysteretic biviscous model which is simple and capable describing the hysteretic characteristics, is used for numerical studies. The capacity of MR damper is determined as a portion of not the building weight but the lateral restoring force. A method is proposed for optimal placement and number of MR dampers, and its effectiveness is verified by comparing it with the simplified sequential search algorithm. Numerical results indicate that the capacity, number and the placement can be reasonably determined using the proposed design procedure.

참고문헌 (22)

  1. "Special issue structural control", 123(9), pp.897971~ (1997)
  2. "Modern control theory" (1991), Prentice Hall
  3. "Semiactive control strategies for MR dampers", 126(8), pp.795803~ (2000)
  4. "Magnetorheological fluid dampers for semiactive seismic control", 3, pp.3540~ (1996)
  5. "Dynamic performance evaluation of magnetorheological damper", 1, pp.31926~ (2000)
  6. "Magnetorheological dampers: a new approach to seismic protection of structures", pp.67681~ (1996)
  7. "Seismic design of viscoelastic dampers for structural application Journal of Structural Engineering", 118(5), pp.13751392~ (1992)
  8. "Optimal use of viscoelastic dampers in building frames for seismic force", 125(4), pp.401409~ (1999)
  9. "Efficiency of a simple approach to damper allocation in MDOF structures", 9(1), pp.1930~ (2002)
  10. "Optimal Design of Viscoelastic Dampers using Eigenvalue Assignment", 33(4), pp.521542~ (2004)
  11. "Seismic Design Spectra for FrictionDamped Structures", 116(5), pp.13341355~ (1990)
  12. "Design of friction damped structures using lateral force procedure", 29(7), pp.9891010~ (2000)
  13. "Optimal seismic response control with dampers", 30(4), pp.553572~ (2001)
  14. "Engineering applications of fluids with a variable yield stress" (1969)
  15. "Nonlinear Modeling of an Electrorheological Vibration Damper", 20, pp.1987~
  16. "Dynamic mechanical studies of electrorheological materials", 35, pp.399425~ (1991)
  17. "Idealized hysteresis modeling of electrorheological and magnetorheological dampers", 9(8), pp.642649~ (1998)
  18. "Modeling and control of magnetorheological dampers for seismic response reduction", 5, pp.565575~ (1996)
  19. "Phenomenological model of a magnetorheological damper Journal of Engineering Mechanics", 123(3), pp.230238~ (1997)
  20. "Largescale magnetorheological Fluid Damper for Vibration Mitigation" (2001)
  21. "Largescale MR fluid dampers", 24(3), pp.309323~ (2002)
  22. "Improved Design of Sliding Mode Control for Civil Structures with Saturation Problem", 33(11), pp.11471164~ (2004)

관련 논문AI추천

응답스펙트럼을 활용한 감쇠장치 예비 설계절차 제시노지은, 이상현한국지진공학회 · 한국지진공학회논문집2019 · 제23권 제2호건설구조물의 준능동 진동제어를 위한 전단형 MR 댐퍼의 설계 및 실험적 평가전준용, 허광희건설환경연구소 · 청운대학교 건설환경연구소 논문집2013 · 제8권 제2호MR 감쇠기의 준능동 퍼지제어기법을 이용한 인접구조물의 지진응답제어김민섭, 박관순, 옥승용한국지진공학회 · 한국지진공학회논문집2009 · 제13권 제3호분산제어식 응답의존형 MR감쇠기를 이용한 구조물의 지진응답제어민경원, 윤경조, 이상현한국전산구조공학회 · 한국전산구조공학회논문집2007 · 제20권 제6호이력형 감쇠장치를 이용한 내진보강 예비설계절차유은종, 정국기한국지진공학회 · 한국지진공학회논문집2022 · 제26권 제2호구조물의 내진보강을 위한 부가 감쇠장치의 설계김진구, 최현훈한국구조물진단유지관리공학회 · 한국구조물진단유지관리공학회 논문집2004 · 제8권 제1호

이 간행물의 다른 논문 (8건)

비보강 조적조의 동적 거동김재관, 김남희pp. 1-14P-delta 영향을 포함한 철근콘크리트 교각의 비선형 유한요소해석김태훈, 최정호, 유영화, 신현목pp. 15-24등가 1자유도계를 이용한 철근콘크리트 골조건물의 층간변위 응답 산정전대한, 강호근pp. 25-33RC 축소모형의 유사동적실험을 위한 Equivalent Multi-Phase Similitude Law : 검증실험이지호, 장승필, 김남식pp. 35-43에너지 소산능력에 기초한 철근콘크리트 부재의 이력모델엄태성, 박홍근pp. 45-54
원문 보기