This paper concern the performance of tuned mass damper (TMD) and dynamic behaviour of TMD controlled structure considering constitutive material model. A three-storied reinforced concrete frame is modelled using OpenSees for this study. Considering the non-linear materials model, the performance of the TMD not only rely on the mass, stiffness and damping of the system but also on the parameter to be controlled by TMD and the input ground motion types. For this reason in this study some practical, sine sweep and damped sine sweep are considered as input excitation to the evaluate exact dynamic behaviour of TMD controlled structure.

이 연구에서는 풍력-태양광 하이브리드 가로등 구조물에 대한 동적 응답을 계측하여, 서로 다른 터빈을 적용하였을 때의 진동 특성 및 공진현상을 비교하였다. 2엽 및 3엽 풍력터빈을 적용하였으며, 하이브리드 가로등이 가지고 있는 진동 특성은 가동 중인 조건에서의 동특성과 가진력을 비교하여 분석하였다. 최근 제안된 방법을 통해 가속도 계측자료를 이용하여 변위 응답을 추정하였고, 2엽 풍력터빈을 적용한 경우 동적 변위 응답의 진폭은 공진 하의 조건에서 4~6cm 범위에 있고, 3엽 풍력터빈을 적용한 경우에는 공진이 발생하지 않아 변위는 2mm 이내로 제한됨을 알 수 있었다.

Tuned Mass Damper (TMD) and viscoelastic damper (VED) is a well-known vibration absorbing equipment in the civil engineering realm. Although the dampers are typically used separately, combined use of dampers worth investigation. For that purpose, a numerical model of multi-story building equipped with TMD and VED was developed using finite element software SAP2000. In this study, modal parameter based distribution of hybrid damper system (HDS) using Tuned Mass Damper (TMD) and viscoelastic damper (VED) together has been adopted to reduce the seismic response of the structure.

The dynamic loads such as wind and wave loads are consistently applied to the offshore structure. These dynamic loads affect to the safety and the durability of offshore structure. Tuned Liquid Damper (TLD) was applied to control the vibration of an offshore structure due to dynamic loads. The target structure is jacket structure with PC House for 5-MW offshore wind turbine.

In this study, subject to the new shape vibration damping system that can be reused, it performed response analysis. It have developed the analysis model which can be effectively reflect the structural properties of the damping system is verified through the analysis and experimental results of existing. And it analyzed the response characteristics of the developed damping system through the analysis result.

In this paper, it proceed the fascinating experimental study to use the system identification(SI) for a long time measurement. The aim of the study is to identify the dynamic characteristics using the SI based on ambient vibration(AV) tests for monitoring systems at building structures. White noise, which is naturally occurring for harmonic components, and free vibration tests are employed in obtaining output data. A definite answer of the dynamic characteristics manages to extract from the frequency domain decomposition(FDD) method under the condition of the white noise. The singular value of the following test is used by FDD. These results show the validity of AV test and the usability of FDD in comparison with two tests. The result of the study is to design practical criteria for SI for building structures based on AV tests.

The goal of the study is to investigate vibration reduction effects in the ground due to the train-induced vibration using wave barriers. Rubber-based material has been selected for wave barriers and various barrier depths have been considered during numerical analysis. Result shows that the reduction effects are increased with proportional to the barrier depth, as one expected. Finally, results can be applied to design wave barriers for reducing transferred train-induced vibration to near structures.

철도 및 도로에 인접한 건물을 설계할 경우 안전성과 쾌적성을 위하여 소음, 진동 문제를 반드시 고려해야 한다. 특히 도로 및 철도 진동은 진동원으로 부터 지반을 타고 여러 파의 형태로 주위로 전달되어 인접 건물의 구조적·기능적 손상의 문제 및 거주자에 대한 심리 생리적 영향을 미칠 수 있다. 이러한 열차에 의한 진동은 주민들에게 직접 진동으로 느껴지거나, 빌딩내의 각 실에서 소리로 방사되어 생활환경에 영향을 미치고 진동에 민감한 장비의 작동을 방해하거나, 심한 경우에는 빌딩에 구조적인 손상의 결과를 초래할 수도 있다. 또한 콘크리트 타설 시 및 초기 양생 과정에서의 어느 정도의 진동은 콘크리트에 불리한 균열이나 강도저하 등의 결함이 생길 수 있다. 따라서 기존 선로 주변에 건축물을 새로 신축하는 경우에는 이러한 열차 진동에 의한 건축물의 진동 영향 검토가 필요하다.지하철 운행하중에 대한 인접구조물의 효율적인 진동해석 방법에 관하여 연구하였으며 지반-구조물의 상호작용을 고려한 고조물의 동적해석을 수행하였다. 발생된 진동이 인체에 미치는 진동 사용성 기준은 크게 Reiher & Meister가 제시한 주파수영역의 기준과 BS, ISO등에서 사용 중인 시간영역의 기준으로 나눌 수 있으며 본 연구는 주파수영역의 기준으로 지중구조물의 진동을 평가하였다. 또한 해석의 효율성을 위하여 모드중첩법을 이용하였으며, 이를 참조하여 시간이력해석을 수행한 후 시험 결과와 비교하였다.본 연구에서는 지중구조물의 인접한 구조물에서 고속열차와 전철의 주행에 의하여 발생되는 진동을 수치해석과 실험을 실시하고 이들을 평가하여 고속열차와 전철로 발생되는 진동으로 신설 구조물에 미치는 영향을 연구하였다.

하천정비 사업과 치수, 이수 목적의 하천시설물이 증가함에 따라 시설물의 구조적 문제로 인한 사회적 피해예방을 위해 유지관리에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 하천시설물 중 수문의 경우 개폐시 시간적, 공간적 흐름 변화가 크기 때문에 진동이 유발될 수 있다. 진동 발생 시 균열, 휨, 누수 등 안정성 문제가 발생하며 발생된 진동수가 구조물의 고유진동수와 일치하게 될 경우에는 공명현상으로 인해 붕괴될 수 있다. 이러한 피해 발생 후에는 많은 복구비와 노력이 필요하기 때문에 사전예방에 더 중점을 두어 설계해야한다. 종래의 진동해석 방법은 유체와 구조물의 해석을 각각 수행한 후, 시간 순서에 따라 유체의 해석결과를 구조물 해석의 초기 및 경계 조건으로 사용하였다. 따라서 수문의 부분 개방에 따른 유체흐름 변화에 의한 동수역학적 하중과 구조 변형에 의한 유체 흐름의 변화와 같은 지속적이고 상호적인 과정이 고려되지 않아 부정확성을 내포하였다. 반면에 FSI(Fluid-Structure Interaction) 분석은 유체와 구조물간의 상호작용을 시간과 공간에 있어 동시에 분석할 수 있어 이러한 부정확성을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 기존에 수리모형 실험 결과가 있는 Radial Sluice gate를 선정하였으며 수리모형실험과의 비교를 통해 FSI 분석의 적용성을 검토하였다. 수치모형으로는 FSI 해석이 가능한 CFX를 이용하였으며 수문의 개방비율에 따른 구조물의 변위를 분석하여 진동수를 산정하였다. 그 결과 진동해석에 FSI를 적용하는 것이 적합함을 확인하였고 수리모형 실험 결과와 전체적인 경향이 유사하다고 판단하였다. 추후 수문의 개방비율 뿐만 아니라 개폐중에 발생하는 진동수 변화에 대해서도 해석한다면 수문 운영에 따른 진동안정성을 검토하는데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Residential structures have been constructed near roads and railways in order to obtain an easy access to city and solve the limited land-use problem. But this trend has a weak point, such as noise and vibration due to the public transportation and it caused to make a civil petition. The goal of this study is to analyze the train-induced ground vibration effects on the structure and its reduction technique. Finally, this study can be helpful to provide a guideline to solve a civil petition and make a vibration reduction device.

Dynamic characteristics of large civil infrastructures have been monitored for safe operation and efficient maintenance of the structures. To measure vibration data, the conventional system uses cables causing very expensive costs and inconvenience for installation. Therefore, various wireless sensor nodes have been developed to replace the conventional wired system. However, there remain lots of issues to be resolved such as power supply, data loss, data security, etc. In this study, smart distributed sensor node (SDSN) was developed to measure vibration data. The SDSN is basically timely synchronized one-channel data acquisition system. It consists of its local time clock with high accuracy and SD memory card or local data storage. It is designed for temporal measurement, not long-term monitoring, since it can operate several hours using embedded batteries. Laboratoy tests were carried to verify the performance of the developed SDSN compared with conventional wired sensors. Several application examples for large civil infrastructure were also suggested.

본 연구에서는 열차 진행에 따른 진동이 지하철 박스구조물에 미치는 영향에 대해서 분석을 수행하였다. 이를 위하여 지하철 본선에 센서를 설치하고 지하철이 운행 시간대의 열차진동 데이터를 획득하였다. 센서의 위치는 하부보, 측벽, 상부슬래브에 설치하였고, 자갈도상부와 콘크리트도상부의 하부보와 측벽에 각각 센서를 부착하여 부재의 위치 및 도상의 종류에 따른 진동의 영향을 분석하였다. 하부보와 상부슬래브의 동적응답을 분석한 결과 하부보의 진동속도에 비하여 상부슬래브의 진동속도는 작은 것으로 분석되었고, 상부슬래브 균열의 폭에 대한 변화도 없는 것으로 분석되어 진동의 영향이 상부슬래브까지 미치지 않는 것으로 분석되었다. 자갈도상과 콘크리트도상의 위치에서 하부보와 측벽의 가속도를 비교한 결과 콘크리트 도상의 약간 큰 것으로 나타났으나 그 차가 크지 않아 도상의 차이에 따른 정량적인 분석은 추후에 추가적인 연구를 통하여 분석하여야 할 것으로 판단된다. 구조물의 진동을 평가하기 위해서 가속도 이력을 속도이력으로 변환하여 기존의 승강장에서 수집된 진동 속도 데이터와 비교하였으며, 승강장보다는 본선의 진동속도가 더 빠른 것을 확인할 수 있었다. 금번 연구를 통하여 정밀안전 시에 지하철의 진동을 측정하여 구조물의 평가를 처음으로 시도하였으며 추후 연구에서는 측정 분해능을 보다 세밀하게 하고 측정 개소를 다양화하여 보다 세밀한 분석을 수행하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 지진동을 받는 구조물의 응답을 제어하기 위한 하이브리드 LQG 기법의 효용성을 조사하는 것이 목적이다. 입력 기진력은 엘센트로 지진이며 지반 가속도을 적절히 조절하여 구조물이 탄성 범위내에서 거동하도록 하였다. 수동 제어 장치로서 최상층에 설계된 TMD는 LQG 제어 알고리즘에 의해 통제되며 능동 제어기와 함께 하이브리드 제어 시스템을 이룬다. 이 기법을 통해 제어된 변위 응답을 비교한 결과 순수하게 능동 제어를 한 경우에 비해 훨씬 작은 크기의 입력으로도 변위를 제어할 수 있었으며 센서의 위치는 최상층에 부착하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다.

일정한 크기의 마찰력을 도입한 가새(FSB)는 에너지를 소산시키는 효과적인 구조 부재이며, 가새의 축력이 마찰력을 넘지 않을 때까지만 탄성 거동을 한다. 본 연구에서는 FSB 개념을 보다 확장시켜서 가새를 죄는 마찰력의 크기를 능동적으로 변화시킬 수 있는 능동 조임 마찰 가새(AFSB)를 착상하여 단자유도 구조물에 적용하고 조화 하중으로 기진시켜 그 거동을 시뮬레이션 하여 FSB와 비교 분석해본다. 이를 위해 간단하고 효과적인 알고리즘을 개발해보았다 연구 결과, 지반 가속도 값이 그다지 크지 않은 경우, AFSB는 초기에 오우버슈팅이 발생하는 문제만 제외하고 FSB에 비해 효과적으로 진폭과 밑면 전단력을 감소시켰다.

진동해석과 기술에 있어서 실험과 해석분야 모두 다 같이 발전한 것은 사실이지만, 실험해석법은 유한요소법과 같은 이론해석법만큼 발달한 것이라 할 수 없을 것이다. 그 이유 중에 하나로 비선형 방정식을 푸는데 있어 초기치의 선택에 따라 계산시간이 길어지고 해가 종종 발산하기도 하기 때문이다. 일반적으로 실험모드해석에 있어 방정식은 고유진동수와 감쇠비의 비선형 항과 등가강성의 선형 항으로 구성된다. 본 연구에서는 비선형 항을 먼저 구하고, 다음에 선형 항을 구하였다. 개발된 실험모드해석법(곡선맞춤법)을 선체상부구조 모델에 적용하여, 모드 특성치들을 계산하였다. 또한 개발된 프로그램은 그래픽기법을 적용하여 간단한 마우스 조작으로 채용 모드수와 감쇠비를 결정할 수 있도록 하였다.