Base isolation system은 구조물의 기초하부에 설치되며 지진에 의한 구조물의 피해를 감소시켜 준다. 지금까지 많은 공학들에 의해 여러가지 base isolation system이 개발되었으나 실용화된 것은 1970년대에 laminated rubber bearing(LR type)이 개발되고서부터 였다. 최근에는 laminated rubber bearing밑에 미끄럼판을 둔 새로운 base isolation system(SR type)이 개발되었다. 본 연구에서는 isolation system과 구조물의 여러가지 성질에 따른 isolation효과에 대한 연구를 수행하였다. 이 연구의 결과, isolaion system은 지진하중이 작용할 때 건물에 발생하는 피해를 상당히 감소시킴을 알 수 있으며, isolaion system의 주기가 길어짐에 따라 isolation효과는 증가함을 알 수 있다. 그리고 건물의 높이가 증가함에 따라 isolation효과는 줄어든다는 것을 알 수 있다. SR type isolation system이 있는 건물에 지진하중이 작용할 때, 건물내부에서 발생하는 가속도와 층간변위, 그리고 전체변위는 LR type의 경우보다 작으므로 보다 효율적이라는 것을 알 수 있다.

철골 건축 구조물이 횡하중을 받을 때 합성보의 거동에 대한 연구가 수행되었다. 실험으로부터 얻어진 결과와 수치해석에 의한 결과를 이용하여 합성보의 강성과 연결부에서의 강도를 위한 수학적 모델이 연결부의 상세를 고려하여 개발되었다. 또한 캔티레버 합성보의 skeleton 곡선과 hysteresis 곡선을 위한 해석모델이 제시되었다. 탄성보와 부재내의 비탄성 변형이 응집된 양 단부스프링으로 구성된 단일요소모델에 의한 합성보 요소가 컴퓨터 프로그램, DRAIN-2D에 포함되었으며, 해석결과는 실험결과의 비교를 통해 검정되었다.

An efficient model for three-dimensional analysis of mu1tistory structures with f1exible f1∞r diaphragms ís proposed in this paper. Three- dimensional analysis of a building structure using a finite element model req버res t려ious input data preparatíon, longer computatíon time, 없1d 녀rger computer memory. The mAn efficient model for three-dimensional analysis of multistory structures with flexible floor diaphragms is proposed in this paper. Three-dimensional analysis of a building structure using a finite element model requires tedious input data preparation, longer computation time, and larger computer memory. The model proposed in this study is developed by assembling a series of two-dimensional resisting systems and is considered to overcome the shortcomings of a three- dimensional finite element model without deteriorating the ao::uracy of analysil:i rel:iultl:i. Static and dynamic analysis results obtained using the proposed model are in exceUent agreement with those obtained using tltree-dimensional finite element models in terms of displacements, periods, and mode shapes. Effects of floor diaphragm flexibility on seismic response of multistory building structures are investigated.여el proposed in thís study ís develop:영 by assemb피19 a series of two-dím앙lSíonal rl없S피19 systems and is considered to over，∞me the shortcomings of a three - dimensional finite element model without deteríorating the accuracy of ar녕lysís resu1ts. Static and dynamic analysis res버ts obtained using the proposed m여el are in excellent agreement wíth those obtaint최 using three - dimensional finite element models in terms of displaæments, periods, and m여e 삶1a야~. Effects of fl∞r 마aphragm f1exibility on seismic response of mu1tistory b띠lding structures are investigated.

최근 들어 건물의 내진 및 내풍 성능을 향상시키기 위하여 감쇠구조에 대한 관심이 높아지고 있다. 감쇠장치 중 저렴한 비용과 높은 에너지소산능력을 발휘하며, 설치와 유지관리가 용이하다는 장점이 있어 강재이력형 감쇠장치를 이용한 수동형 감쇠구조시스템이 널리 사용 되고 있다. 본 논문에서는 라멘구조 또는 무량판 구조에 적합한 계단 설치형 카고메 감쇠시스템(SKDS)을 제안하고자 하며, 제안된 감쇠시스템의 지진응답 개선효과에 대하여 해석적으로 검토하고자 한다. 비선형 동적해석결과 최대응답변위, 최대응답가속도 및 밑면전단력 감소로 살펴볼 때 내진구조와 비교하여 더 향상된 거동이 기대된다는 점에서 SKDS의 효과를 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 용사기법에 의해 콘크리트 표면에 금속피막을 형성하는 새로운 마감 의장기법의 가능성을 검토하기 위하여, 콘크리 트의 함수율 변화에 따른 금속피막의 부착성능에 대하여 실험적인 연구를 수행하였다. 그 결과, 선재의 색은 용사 후에도 변하지 않는 것을 알 있었고, 콘크리트 부착강도 기준인 2.5 MPa를 확보하기 위한 하지 콘크리트의 함수율을 10% 이하로 관리하면 금속피막의 부착강도눈 확보되 는 것으로 판단된다. 또한, 콘크리트와 금속피막의 부착강도를 증진시키기 위해서는 표면강화제에 의한 콘크리트 표면강화와 함께 금속피막 을 봉공처리제로 봉공하는 것이 매우 유효한 것을 알 수 있었다.

Recently, Earthquake occurrence in korea has become frequent, and the seismic safety of low-rise piloti buildings becomes more and more important. In this study, the seismic retrofit method of low-rise eccentric core type piloti building structures using concrete filled steel tube (CFT) columns was analysed and verified for seismic performance.

Recently, Earthquake occurrence in korea has become frequent, and the seismic safety of low-rise piloti buildings becomes more and more important. In this study, the seismic retrofit method of low-rise eccentric core type piloti building structures using concrete filled steel tube (CFT) columns was analysed and verified for seismic performance.

이 논문은 지진응답을 감소시키기 위해 외부설치형 카고메 감쇠시스템의 유효성을 비선형 동적 해석 결과를 통해 나타내었다. 이 전의 연구에 의해 제안된 카고메 감쇠시스템을 활용하여 본 연구에서는 등방성, 이선형 이력특성 및 설치구성이 새롭게 제안하였다. 또한, 외부접합형 카고메 감쇠시스템의 여러 가지 효과를 15층 및 20층 철근콘크리트 라멘조 아파트를 대상으로 검증하였다. 원구조물에 대한 감쇠장 치 지지구조물의 강성비, 감쇠장치의 수량 및 설치 층수는 설계변수로 고려하였다. 수치해석결과, EKDS는 기존의 한 방향 층간에 설치되는 감 쇠시스템과 비교할 때 더 작은 수를 적용하여도 두 방향의 지진하중을 감소시키는데 매우 효과적임을 입증되었다.

본 논문에서는 효과적인 제진설계를 구현하기 위한 설계기술 개발의 일환으로 최근 제안된 Exo-type 감쇠시스템을 활용하여 15층과 20층의 연구 대상 건물을 대상으로 감쇠시스템의 최적 강성비와 적용된 감쇠장치의 최적 항복비에 따른 철근콘크리트 라멘조 건물의 제진 효과를 검토해 보았다. 해석결과, Exo-type 감쇠시스템을 3개층 적용 시에는 대상 건물 15층과 20층 모두 밑면전단력과 최상층 최대응답변위 감소라는 관점에서 유효한 제진효과를 얻기 위해서는 Exo-type 감쇠시스템과 대상 건물의 강성비는 7.0 이상 확보를 하여야 하며, 감쇠시스템에 적용된 감쇠장치의 항복비는 대상 건물의 층전단력의 약 8.0% 이상 확보할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한, Exo-type 감쇠시스템을 5개층 적용 시에는 대상 건물 15층과 20층 모두 Exo-type 감쇠시스템과 대상 건물의 강성비는 2.5 이상 확보 하여야 하며, 감쇠시스템에 적용된 감쇠장치의 대상 건물의 층전단력의 약 3.5%이상 확보할 필요가 있는 것으로 나타났다.

In this paper, the vibration control effect of the isotropic damping devices (so-called Kagome dampers) was investigated by applying the Kagome dampers to a 20-story frame structure apartment. A new Kagome Damper System (KGDS) composed of the dampers and supporting column was proposed and numerical analyses were performed to investigate the effects of stiffness ratio between controlled structure and supporting column, the damper size and the number of the dampers. The numerical analysis results of a structure with KGDS up to the third story showed that the stiffness ratio should be higher than 6.4 and the damper size be at least 700×700mm to effectively reduce the base shear and the maximum drift of the uppermost story. When the KGDS was installed up to the fifth story, the stiffness ratio should be higher than 7.0 and damper size needs to be at least 500×500mm for obtaining the target performance

구조물의 손상 추정은 동적응답신호로부터 고유주기와 모드형상을 구한 후 이를 역해석하여 손상위치와 손상정도를 파악함으로써 이루어 진다. 건축구조물의 경우 토목구조물에 비하여 구조형식이 복잡하고 비구조요소 및 노이즈 등의 영향으로 인하여 구조물 판별에 어려움이 있다. 동적응답신호를 이용한 건물의 손상추정에 관한 최근의 연구들은 손상추정을 위하여 민감도 또는 추정치 등 간접적 지표를 사용하고 있으나, 좀 더 합리적이고 명확한 손상추정을 위하여 운동방정식으로부터 직접 유도된 변수를 손상지수로 활용할 필요가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 전단형 건물의 운동방정식으로부터 직접 유도된 층강성 감소비를 손상지수로 하는 손상추정 방법을 제안하였다. 제안된 손상지수는 손상 전 모드형상과 손상 전 후 고유진동수 차이를 알면 구할 수 있다. 제안된 손상 추정방법을 수치해석예제에 적용한 결과 손상이 발생한 층에서 층강성 변화율이 (-)부호를 나타내었으며, 크기가 다른 층에 비하여 15배 정도 크게 나타나 전단형 건물의 손상 추정지수로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to provide the damage detection method using wavelet transformation. The damage location index through the mode shape of damaged structure is formulated theoretically and applied to numerical analysis model of MATLAB. The shacking table test on reduced 3 story shear building is performed and the dynamic response signal is wavelet transformed. The result of damage detection using wavelet transformed signal is compared to that of non wavelet transformed signal to verify the applicability of the wavelet transformation in damage detection.

The purpose of this study is to present the damage detection method on shear building structures by mode shape. The damage location index using 1st mode shape is observed theoretically to find out damage location. The damage detection method is applied to numerical analysis model such as MATLAB and MIDAS GENw for the verification. Finally the shacking table test on 3 story shear building is performed for the examination of the damage detection method.

The purpose of this study is to provide the damage detection method on shear building structures by the damage index directly induced from dynamic equation. The provided damage index could be estimated from measured mode shape of undamaged structure and frequency difference between undamaged and damaged structure. The damage detection method is applied to numerical analysis model such as MATLAB and MIDAS GENw for the verification. The damage index at damaged story represents (-) sign and 15 times than other undamaged stories.

In order to reduce seismic responses of a structure, additional dampers and vibration control devices are generally considered. Usually, control performance of additional devices are investigated for optimal design without variation of characteristics of a structure. In this study, multi-objective integrated optimization of structure-smart control device is conducted and possibility of reduction of structural resources of a building structure with smart top-story isolation system has been investigated. To this end, 20-story example building structure was selected and an MR damper and low damping elastomeric bearings were used to compose a smart base isolation system. Artificial earthquakes generated based on design spectrum of low-to-moderate seismicity regions are used for structural analyses. Based on numerical simulation results, it has been shown that a smart top-story isolation system can effectively reduce both structural responses and isolation story drifts of the building structure in low-to-moderate seismicity regions. The integrated optimal design method proposed in this study can provide various optimal designs that presents good control performance by appropriately reducing the amount of structural material and damping device.

손상된 구조물의 동적응답신호를 역해석함으로써 손상위치와 정도를 파악할 수 있다. 일반적으로 손상 전 후 고유진동수의 변화로부터 강성의 감소량을 구하고, 모드형상의 변화로부터 손상위치를 파악할 수 있다. 토목구조물의 경우 동적 응답신호로부터 손상을 검출코자 하는 연구가 상당히 진행되었으며 실용화 되었다. 그러나 건축구조물의 경우 몇 가지 문제로 인하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 모드형상을 이용한 전단형 건물의 손상위치 추적방안을 제시 하고자 한다. 전단형 건물의 손상 전 후 1차 모드강성의 차이를 이용한 손상위치 추적지수를 이론적으로 고찰하였으며, 이를 Matlab 또는 MIDAS GENw와 같은 수치해석모델에 적용함으로써 손상위치추적기법의 타당성을 검증하였다. 또한 소형 진동대 실험을 수행하고 실측된 동적응답신호를 이용하여 손상위치를 추적함으로써 실구조물에 대한 적용성을 검토하였다. 진동대 실험결과 층강성이 25% 감소할 때 1차 모드 진동수는 12%증가 하였으며, 손상위치 지수는 손상 층에서 마이너스 값을 나타내었다.

The purpose of this study is to present the damage detection method on shear building structures by mode shape. The damage location index using 1st mode shape is observed theoretically to find out damage location. The damage detection method is applied to numerical analysis model such as MATLAB and MIDAS GENw for the verification. Finally the shacking table test on 3 story shear building is performed for the examination of the damage detection method.

The purpose of this study is to present the damage detection method on shear building structures by wavelet transformation. The damage location index using 1st mode shape is observed theoretically to find out damage location. The damage detection method is applied to numerical analysis model such as MATLAB for the verification. The shacking table test on 3 story shear building is performed for the examination of the damage detection method. Wavelet transformation and directly fast fourier transformation are performed for the data, and damage index is compared. Finally the applicability of the wavelet transformation for damage detection is examined.

지진은 바람 등을 포함한 다른 종류의 자연재해와 달리 현행 설계기준에 부합하도록 설계된 건축물이라고 하더라도 구조적/비구조적 손상을 발생시킬 수 있는 거의 유일한 자연재해이다. 이러한 건축물에 발생하는 손상은 경제적 피해를 발생시키며, 선진국으로 갈수록 지진발생 시 예상 경제적 피해는 기하급수적으로 증가하게 된다. 본 연구에서는 지진으로 인한 일정 지역에 위치한 건축물 손상이 야기시키는 경제적 손실을 산정하기 위한 방법론을 제시하고자 한다. 이를 위하여 우선 기존에 제시된 다양한 건축물의 경제적 손실평가 방법과 소방방재청에서 운용하고 있는 지진재해대응시스템의 내용에 대해서 간략하게 소개한 후, 현 지진재해대응시스템에서 사용하고 있는 다양한 기법을 최대한 활용하여 지진으로 인한 건축물의 구조적 손상에 의한 손실을 계산하고, 이를 해당 지역에 지역손실평가로 확장하는 일련의 방법론을 제시하고자 한다. 본 논문에서 소개하는 방법론은 상당부분 현재 미국에서 지진재해대응시스템으로 사용하고 있는 HAZUS 시스템의 일부를 국산화시킨 국내 소방방재청의 지진재해대응시스템에 개별 건축물의 지진으로 인한 손실평가 기법을 추가한 것이므로 현재의 지진재해대응시스템에 적용시켜 통합적으로 운용하기 편리할 것으로 판단된다.