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풍하중 역추정을 통한 응답기반 TMD 제어성능분석 KCI 등재

Response-based TMD Control Performance Evaluation using Inverse Estimation of Wind Load

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/384865
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한국풍공학회지 (Journal of the Wind Engineering Institute of Korea)
한국풍공학회 (Wind Engineering Institute of Korea)
초록

최근들어 풍진동 제어를 위한 TMD의 설치가 증가하고 있는 상황이지만, 아직 국내에서 건물의 완공 후 TMD의 설치로 인한 풍진동 제어성능 평가는 제대로 이루어지지 않고 있다. 이는 가속도계 등을 이용한 현장계측을 통해 태풍 등으로 인한 건물과 TMD의 거동을 알 수는 있으나, 풍하중을 직접 계측하는 것이 현실적으로 불가능하기 때문이다. 즉, 풍하중을 계측하지 못하기 때문에 동일한 풍하중 상황에서 TMD가 작동을 할 때와 작동을 하지 않을 때의 비교분석이 불가능하고 나아가 TMD의 풍진동 제어성능 분석이 매우 어려운 상황이다. 본 논문에서는 계측된 건물과 TMD의 가속도 응답으로부터 풍하중을 역추정하여 TMD의 풍진동 제어성능을 분석하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 TMD와 구조물 응답으로부터 하중을 역추정하는 방법으로 연속시간 영역에서 칼만 필터링을 이용하는 기법을 제시하고자 한다. 최종적으로 역추정으로 구한 하중을 이용하여 수치해석을 통해 TMD가 설치되지 않은 구조물의 응답을 구하여 TMD의 설치로 인한 풍진동 제어성능을 분석하고자 한다.

The use of tuned mass damper has been increased recently, but the evaluation of wind vibration control performance of TMD is hardly performed. This is because the direct measurement of wind load is practically impossible even though the responses of a building and a TMD can be measured using accelerometers. That is, it is very difficult to compare the responses of the building with and without a TMD under a same wind load condition unless the wind load is measured. In this paper, the response-based TMD performance evaluation method is presented using an inverse estimation of wind load. The wind load is inversely identified from the responses of the TMD and building in discrete time domain using a Kalman filter. Finally, the responses of a building with and without a TMD are calculated numerically using the estimated wind load and the control performance of TMD is evaluated.

목차
Abstract
요 약
1. 서 론
2. 모달 풍하중 역추정
    2.1 칼만 필터를 이용한 모달 풍하중 산정기법
3. 수치해석 예제
    3.1 풍하중 스펙트럼
    3.2 구조물과 TMD의 응답추정 결과
    3.3 풍하중 역추정 결과
    3.3 TMD의 풍응답 제어성능 분석
4. 결 론
참고문헌
저자
  • 강경수(동명대학교 건축대학 건축공학과) | Kang Kyung-Soo
  • 황재승(전남대학교 건축학부) | Hwang Jae-Seung
  • 김홍진(경북대학교 건축토목공학부) | Kim Hongjin 교신저자