단자유도 구조물에 적용된 능동조임마찰 가새의 지진 제어 성능평가 (Evaluation of Seismic Control for an Active Friction Slip Braced Single Degree of Freedom Structure)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회지회연합회
· 수록지 정보 : 대한건축학회연합논문집 / 18권 / 6호 / 151 ~ 160페이지
· 저자명 : 이형래

초록

가새가 마찰면을 통해 에너지를 소산시키는 마찰가새(FSB)는 마찰력이 가새의 축저항력을 초과하기 전까지 탄성거동을 한다. 본 연구는 이런 FSB 거동을 바꾼 하이브리드 에너지 소산장치인 능동조임마찰가새(AFSB)를 제안한다. FSB는 마찰면에 능동적으로 조임력을 가하면 지진동을 보다 효율적으로 제어할 수 있는 AFSB로 변한다. 조임력은 컴퓨터 프로그램의 알고리즘을 통해 변동하며 제어된다. 해석결과에 의하면 AFSB는 FSB에 비해 효과적으로 에너지를 소산시켜 응답사이클이 지속될 수록 매우 효과적으로 구조물의 변위를 제어해준다. 즉, 논문 서두에 제안된 강도일정증분 알고리즘은 약진 및 중진의 지진동에 변위와 밑면전단력을 효과적으로 제어함을 확인하였다. 강진의 경우에 AFSB는 응답초기부터 미끄러지는 특성으로 인해 오버슈팅이 발생하여 이를 극복하기위해 최대변위를 제한하도록 알고리즘을 수정하고 결과를 확인하였다.

영어초록

Structural bracing concept equipped with a new and efficient friction based energy dissipation device is referred to Friction Slip Brace (FSB) where the behavior of the brace components is elastic until the axial resistant force in the brace exceeds the friction force developed at the frictional interface of the device. In this study, the FSB concept is modified and new type of hybrid energy dissipation device, the Active Friction Slip Braces (AFSB), is described. The FSB is by far improved in the AFSB by inclusion of an active clamping mechanism on the friction interface. The clamping action regulated by the developed algorithm is altered during the response of the building. The results indicate that the action of dissipating vibrational energy in the AFSB impacts on the response at later cycles by keeping the drift amplitudes at much lower levels, revealing overshooting problem due to its early slippage. Providing predetermined constant incremental strengths to the building by AFSB members improves response by reducing drift amplitudes and base shear under small and medium amplitude ground accelerations. However, early slippage of AFSB members cause overshooting of the response compared to FSB under large amplitude ground excitation. The operational algorithm of the AFSB members may be modified to prevent it.

참고자료

· 없음