This study deals with the vibration transmissibility of a vibration isolation device, which is composed of frictional damping and nonlinear softening springs, when its base is harmonically excited. The SCAP method, a type of averaging method, is employed to obtain steady-state responses. The vibration characteristics due to excitation of the base are investigated through the analysis of displacement transmissibility in the steady-state response. In this process, displacement transmissibility for design parameters is analyzed, and the stability of the response is also investigated. The vibration isolation effect due to frictional damping is found to be more effective in the case of the softening spring than in the case of the hardening spring. Additionally, the pattern of the jump phenomenon observed during frequency sweeping, both upward and downward, has been identified.

In this paper, the effect of a dynamic vibration absorber to suppress the response of a base excitation vibration system composed of a cubic nonlinear spring and a friction damper is investigated. And the dynamic absorber consists of a linear spring and a viscose damper. The mathematical models of these systems are governed by second order nonlinear ordinary differential equations. The response characteristics of the system are analyzed using the slowly changing phase and amplitude(SCPA) method, which is one of the averaging methods. As a function of the friction force ratio, It was obtained the locking frequency at which the relative motion starts was obtained, and the regions where the locking occurred. The displacement transmissibility was investigated according to the change of the design parameter, and the optimal design parameters could be found to minimize the displacement transmissibility.

Friction damping is often used as a vibration isolation medium to protect large objects from vibration. In this paper, it is modeled and analyzed a basis-excited nonlinear vibration system with friction damping using the SCPA method, which is one of the averaging methods. The displacement transmissibility and the stability of the steady state response were analyzed seperately for the linear and the non-linear spring systems. The critical frequency at which the relative motion starts was obtained as a function of the friction ratio, and the characteristics of the displacement transmissibility according to the change of the design parameters were investigated. In the case of the nonlinear spring system, the displacement transmissibilities were divided into three types and the motion characteristics were considered. In particular, there was a peculiarity that the displacement transmissibilty curve was separated at specific parameter values.

건물설계단계에서 신축예정건물의 열차진동영향평가를 위하여 국내의 4개의 열차진동 가속도응답 계측치와 진동전달율(Transmissibility)값을 이용한 이론치를 비교하여 TR값의 적용성을 제시하였다. 이 TR 방법을 통하여 철도인접지역 위치한 신축 예정지반을 선정하고 지반진동 계측을 실시하였다. 계측한 지반의 가진진동수와 수직가속도응답과 신축 예정건물의 바닥슬래브를 MIDAS로 해석한 고유진동수를 통해 진동전달률을 산정한 후 신축건물의 진통예측을 실시하였다. TR을 적용한 가속도응답 예측치를 열차진동 가속도응답 계측치와 비교한 결과 3.61%~37.1% 오차범위에서 있는 것을 확인하였다. 또한 KTX, 경의선, 시멘트 열차 주행 시 지반의 가진진동수는 7.19~10.61Hz 사이에 선명한 피크를 확인 할 수 있다.

Recent building structures are superior in its ability but they are light and flexible, and so have problems of habitability induced by building vibration. In general, the problem of vertical vibration is not considered in structural design. However, in terms of serviceability for inhabitants in buildings, the estimation of vertical vibration in design stage is important. Characteristics of vertical vibration is changed by modeling method of beam-column joint. To check the characteristics of vertical vibration, many tests and analyses were conducted on constructing building in Seoul. Results of tests and analyses were compared using transfer function. As a results, to check the vertical vibration characteristics, the cramp ratio of beam-column joint must be considered and reduced to 50% ~ 60% in structural design.

직선상 2층 구조물의 임의의 절점에 변위벡터가 불연속인 죠인트 요소를 갖는 경우, 면내 굽힘 자유진동을 해석하기 위한 알고리즘을 전달영향계수법에 의해 정식화하고, 간단한 모델에 의해 수치실험을 행한 결과, 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) 전달영향계수법은 종래의 전달매트릭스법에 비해 계산정도 및 계산속도 양면에서 우수함을 확인할 수 있다. (2) 구조물의 임의의 중간 절점에서 상태벡터량(횡변위, 각변위, 전단력 및 모멘트 등) 중 일부의 물리량이 불연속성을 갖더라도, 알고리즘 자체를 변화시켜야 하는 전달매트릭스법과는 달리, 스프링전수 값의 조절만으로 간단히 처리할 수 있어, 알고리즘의 일반화 및 프로그램의 범용화가 가능하다. (3) 전달영향계수법에서는, 구조물의 중간에 반고정지지와 같은 단단한 탄성지지부가 다수 존재하는 경우에도, 기본적인 알고리즘을 변경할 필요 없이 전단 및 회전 스프링정수에 적당한 값을 대입하는 것만으로 중간조건에 대응시킬 수 있고, 모든 경계조건도 마찬가지로 처리할 수 있다.

It is important to accurately predict natural frequencies of a cracked beam for damage assessment. The damage can be confirmed through the comparison of the natural frequencies of an intact beam to those of a target beam. This study formulates the natural frequencies of a cracked beam from wave propagation perspective. This formulation results in an explicit characteristic equation with respect to wave number through neglecting the evanescent wave modes traveling from long distance. The proposed method is validated through an numerical example in which several natural frequencies computed by the proposed method and finite element analysis are compared one after another.

일반적으로 선하역사는 구조물 상부에 차량이 주행하여 진동이 역사 구조물로 직접 전달되는 구조로 다른 구조형식보다 역사 내 소음과 진동 수준이 높아 역사 내 근무자 및 이용객들에게 불편함을 초래하고 있다. 선하역사에 대한 효과적인 진동 저감 대책을 수립하기 위해서는 접속 교량 등 인접구조물과 역사 자체 내의 진동 전달 경로를 고려한 정확한 진동 전달 특성에 대한 이해가 필요하다. 이 연구에서는 국내 선하역사의 구조형식에 대한 분류를 기초로 접속 교량과의 접속 형식, 감쇠기 등 제진 및 면진을 위한 진동 저감장치의 배치방법 등의 변화에 따른 진동 저감 성능을 평가하고 보다 효율적으로 선하역사의 진동을 저감할 수 있는 방향을 제시하였다. 진동 전달 특성 및 저감 성능 평가는 수치해석 및 현장실험을 통하여 수행하였다. 현장실험은 금곡역사를 대상으로 열차의 통과 및 정차에 따른 가속도 측정을 통하여 수행하였다. 수치해석은 상용프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수행하였다.