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강성저감형 비탄성 단자유도 구조물에 설치된 완전탄소성 감쇠기의 제진성능

Seismic Control of Stiffness-degrading Inelastic SDOF Structures with Fully Elasto-Plastic Dampers

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주제분류토목공학

초록

본 논문에서는 철근콘크리트 구조물과 같이 강성저감으로 인해 낮은 에너지 소산능력을 갖는 구조물의 제진성능을 비선형시간이력해석을 통해 조사하였다. 원구조물은 modified Takeda 이력모델을 갖는 단자유도시스템으로 이상화하였고, 완전탄소성 모델로 이력감쇠장치를 모델링하였다. 수치해석결과의 통계를 기초로 등가선형화에 의한 제진응답 평가의 적용성을 검증하였고, 제진보강 구조물의 응답예측을 위한 경험식을 제시하였다. 결과적으로 등가선형화를 통한 변위응답 평가보다는 본 연구에서 제시한 경험식을 이용하여 요구연성도를 추정하는 것이 더 정확하다. 경험식에서 얻어진 적정 감쇠기 항복강도는 완전탄소성시스템에 대한 최적 항복강도와는 상당한 차이를 가진다. 획득 가능한 연성도 저감효과는 원구조물의 고유주기가 짧을수록, 지진의 상대적 강도가 약할수록 우수한 것으로 나타났다.

Abstract

The seismic control effect of reinforced concrete structures with low energy dissipating capacity due to stiffness degradation is investigated through nonlinear time history analysis. The primary structure is idealized as a SDOF system of modified Takeda hysteresis rule and an elasto-perfectly-plastic nonlinear spring is added to represent a hysteretic damping device. Based on statistics of the numerical analysis, equivalent linearization techniques are evaluated, and empirical equations for response prediction are proposed. As a result, estimation of the ductility demand with proposed empirical equations is more desirable than the equivalent linearization techniques. The optimal yield strengths based on empirical equations are significantly different from the optimal yield strength of elasto-perfectly-plastic systems. Also, the results indicate that the reduction effect of the ductility demand is more remarkable for smaller natural periods.

참고문헌 (19)

  1. Symans, M.D, "Energy dissipation systems for seismic applications: current practice and recent development", J. of Str. Eng., 134(1), pp.3~21 (2008), ASCE
  2. BSSC, "NEHRP recommended provisions ofr seismic regulations for new buildings and other structures 2003 Ed. part 1: provisions" (2004), FEMA
  3. Minimum design loads for buildings and other structures, "ASCE", ~, pp.ASCE (2005), SEI 7-05
  4. Ramirez, O.M, "Evaluation of simplified methods of analysis of yielding structures with damping systems", Earthquake Spectra, 18(3), pp.501~530 (2002)
  5. Whittaker, A.S, "Equivalent lateral force and modal analysis procedures of the 2000 NEHRP Provisions for buildings with damping systems", Earthquake Spectra, 19(4), pp.959~980 (2003)
  6. Ramirez, O.M, "Validation of the 2000 NEHRP Provisions' equivalent lateral force and modal analysis procedures for buildings with damping systems", Earthquake Spectra, 19(4), pp.981~999 (2003)
  7. ATC, "Improvement of nonlinear static seismic analysis procedures" (2005), FEMA
  8. ASCE, "Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings. FEMA-356" (2000), FEMA
  9. Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, "ATC", ATC, ~, pp.ATC-40 Report (1996)
  10. Seismic rehabilitation of existing buildings, "ASCE", ASCE, ~, pp.ASCE (2007), SEI 41-06
  11. 김진구, "성능수준 만족을 위한 가새형 소성감쇠기의 설계", 한국지진공학회 논문집, 5(6), pp.47~54 (2001)
  12. 민경원, "지진하중을 받는 구조물의 성능에 기초한 마찰감쇠기 설계", 한국지진공학회논문집, 7(6), pp.17~24 (2003), 한국지진공학회
  13. 김형섭, "비탄성 지진응답 제어를 위한 ATC-55에 기반한 마찰감쇠기 설계절차", 한국지진공학회논문집, 9(1), pp.9~16 (2005), 한국지진공학회
  14. Dwairi, H.M, "Equivalent damping in support of direct displacement-based design", Journal of Earthquake Engineering, 11, pp.512~530 (2007)
  15. Carr,A.J, "Ruaumoko manual Volume 5: Appendices" (2007), University of Canterbury
  16. Priestley, M.J.N, "Displacement- based seismic design of structures" (2007), IUSS Press
  17. Modelling inelastic response in direct displacement-based design, "Grant, D.N", IUSS press, 104~, pp.Report 2005 (2005), 3
  18. Beyer,W.H, "CRC standard mathematical tables and formulae 29th ed" (1991), CRC Press
  19. Inoue,K., "Optimum strength ratio of hysteretic damperm", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 27, pp.577~588 (1998)

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