A mid-story isolation system was proposed for seismic response reduction of high-rise buildings and presented good control performance. Control performance of a mid-story isolation system was enhanced by introducing semi-active control devices into isolation systems. Seismic response reduction capacity of a semi-active mid-story isolation system mainly depends on effect of control algorithm. AI(Artificial Intelligence)-based control algorithm was developed for control of a semi-active mid-story isolation system in this study. For this research, an practical structure of Shiodome Sumitomo building in Japan which has a mid-story isolation system was used as an example structure. An MR (magnetorheological) damper was used to make a semi-active mid-story isolation system in example model. In numerical simulation, seismic response prediction model was generated by one of supervised learning model, i.e. an RNN (Recurrent Neural Network). Deep Q-network (DQN) out of reinforcement learning algorithms was employed to develop control algorithm The numerical simulation results presented that the DQN algorithm can effectively control a semi-active mid-story isolation system resulting in successful reduction of seismic responses.
게임에서 플레이어와 캐릭터의 상호작용을 통해 얻어지는 모든 결과의 기초가 스토리에 있는 만큼 스토리의 설계는 게임의 전반적인 콘텐츠 설계의 방향을 제시하고 플레이어의 흥미와 몰입을 가져오는 중요한 요소이다. 또한 많은 플레이어가 흥미로운 스토리에 이끌려 게임을 플레이할 정도로 스토리는 게임의 중요한 파트 중 하나이다. 게임의 스토리 디자인에서는 게임의 장르와 장소가 고려되어야 한다. 그러나 바닷속 세계와 같은 일상적이지 않은 환경에서는 게임 스토리 디자인에 어려움이 따른다. 기존 게임에서는 장르나 장소와 조화되지 않는 스토리 디자인이 흔히 발견된다. 장르나 장소와 조화되지 않는 스토리는 설계 자체에 어려움을 겪을 수 있고, 게임에 이질감을 상승시키며 스토리의 호소성을 떨어트린다. 이러한 문제점으로 인해 플레이어는 몰입도를 상실하며, 게임의 근본적인 목적인 ‘재미’를 반감시킬 수 있다. 본 논문에서는 바닷속 세계의 장소 특성을 고려한 RPG의 스토리 설계 방법을 제시한다. 제시한 방법에 따라 바닷속 세계 RPG의 스토리를 설계 및 구현하였고, 평가를 통해 설계 방법의 우수성을 확인하였다.
게임에서의 스토리는 상호작용 할 수 있는 인터렉티브 스토리텔링이라는 점에서 사용자의 몰입을 유도한다. 이러한 인터렉티브 스토리텔링은 기존의 이야기의 선형 구조와 달리 비선형 구조를 띄고 있기 때문에 기존의 서술구조와는 다른 서술구조가 연구되어왔다. 크게 사건 중심인 트리 기반 서술구조, 제약 기반 서술구조, 캐릭터 중심인 캐릭터 기반 서술구조가 있다. 트리 기반 서술구조는 HTN, HSP등 여러 알고리즘으로 발전되었고, 분기가 많을수록 트리의 크기가 커진다는 단점과 이야기의 자유도가 떨어진다는 단점이 존재하였고, 캐릭터 기반 서술구조의 경우 사건이 아닌 캐릭터를 설계한 다음 캐릭터가 자유롭게 행동하게 하여 이야기를 진행하는 방식으로 사용자가 몰입하는 대상이 캐릭터라는 점에서 게임에 더 적합할 수는 있지만, 캐릭터의 행동을 세밀하게 설계하기 힘들다는 단점이 존재한다. 본 연구는 이 중 제약 기반 서술구조를 전체 이야기의 흐름 파악과 다양한 사건전개가 용이하도록 새로운 태그들을 제시하여 재설계하였다. 새롭게 제시된 <event>라는 태그는 이야기의 흐름 파악을 쉽게 할 수 있게 하고, <plot>이라는 태그는 다양한 사건전개가 용이하도록 설계되었다. 제안하는 서술구조를 이용하여 예시로 이솝우화 중 토끼와 거북이에 적용하였다.
One of engineered woods, glued laminated timber (GLT), can provide a constant level of performance and desired strength even if the quality of wood is low. Due to this fact, there is a growing interest in GLT using domestic species and related research has been carried out continuously. In addition, GLT is popularly being applied to the long-span or high-rise structures overseas. However, KBC 2016 does not allow the engineered woods to be used for middle and high-rise buildings by limiting height. Therefore, a proper design procedure and rationale should be clearly presented by the help of performance-based seismic design. With this background, the goal of this study is to establish a specific procedure for design of a 9-story building with RC shear walls and GLT frames according to the performance-based design of KBC 2016. The performance objectives were set according to KBC and the acceptance criteria for each goal were defined. The RC shear walls and GLT frames were designed by concrete and wood structure requirements, respectively. Analytical models were developed to reflect their nonlinear features, and both nonlinear static and dynamic analyses were conducted. Performance evaluation results showed that the shear walls have insufficient shear strength, so they were re-designed. Consequently, it has been confirmed that GLT frames can be applied to a 9-story office building with the assistance of RC shear walls and performance-based seismic design.
Under the huge seismic loads, there are too many risks about which high-rise buildings lost their lateral stiffness caused by plasticity on frame members. Because of earthquake is important cause to bring the collapes countinue to human’s life, many reports examined these phenomenons in various angles. And some of them reported the high possibility about building collapse by deformation concentrations under huge earthquakes. For preventing these phenomenons, researchers suggest some items-such as adding damping devices or strengthen their ductility or stifness. This report suggests choose the method of strengthen building stiffness and suggests the alternative designs using high strength steel-SM570TMC, and provides the results of time-history analysis about the alternative designs for investigation
본 연구의 목적은 지진모의실험을 위한 1:5 축소 10층 R.C. 공동주택 모델의 제작과정을 통하여, 실험체의 효율적인 설계 및 제작 과정을 개발하는 것이다. 실험체의 축소율은 가용한 진동대의 크기(5m{\times}5m)와 최대 허용무게(600kN)및 모델 철근(D3 볼트, {\phi}2 강선)의 경제성과 상용성을 고려하여 결정하였다. 모델 철근은 현장에 바로 설치하기 어렵기 때문에 철망을 제작한 후 현장에서 조립하였다. 벽체와 슬래브를 동시에 타설할 경우 거푸집의 탈형이 매우 어렵기 때문에, 벽체를 먼저 타설하고 양생 후 탈형한 뒤 슬래브 거푸집을 설치하였다. 벽체 거푸집은 반복 사용이 가능한 Slip form 형태로 한쪽은 합판, 다른 한쪽은 아크릴로 제작하여 타설시 밀실도를 확인할 수 있도록 하였다. 1:5 축소 10층 R.C. 공동주택모델을 제작하기 위해 총 제작 기간은 약 6개월이 소요되었으며, 전임 연구원 5명, 작업보조원 612명 일의 인원이 투입되었다.
유아들의 놀이 도구 중 하나인 스토리 북 게임은 책을 펼친 뒤, 해당 내용을 눈으로 보면서 이야기 전개에 따라 해당하는 페이지로 이동하면서 이야기를 엮어가는 게임이다. 스토리 북 게임은 유아들에게 게임과 학습의 기능을 접목시킨 것으로 사고력 증진을 위해서 많이 활용되고 있으나 시각적 효과의 한계와 청각적 효과를 제공하지 못하는 단점을 보완하기 위해서는 멀티미디어 매체와의 접목이 불가피하다. 하지만 현재의 도서와 멀티 미디어 매체의 접목은 수동적 접근으로 이루어지고 있으나 게임이 진행되는 동안 정확한 위치로 빠르게 이동하여 시각적, 청각적 효과를 제공함에는 한계를 가지고 있다. 이러한 단점을 해소하기 위해 스토리 북 게임용도서의 콘텐츠 상에 펜으로 갖다 대면 콘텐츠의 내용을 판별하고 펜에서 외부기기인 IPTV로 판별된 내용을 전달하고 TV로 콘텐츠의 내용을 출력할 수 있게끔 콘텐츠 패턴 인식 및 블루투스를 지원하는 지능형 펜 설계를 제안한다. 이는 기존의 도서에서 제공되지 않는 출판물에 대한 직접 인덱싱 기능을 부가함으로 빠른 접근으로 게임 참여자인 유아들의 집중력 향상 및 이야기 전개의 재미를 높이는 효과를 보인다.
This paper presents a design process for viscoelastic dampers and a full-scale test of a 5-story steel structure with added viscoelastic dampers. The mechanical properties of viscoelastic dampers and the dynamic characteristics of the model structure were obtained from experiments, and the results were used in the design process. The additional damping ratios required to reduce the maximum response of the structure to a desired level were obtained first by the convex model. Then the size of dampers to realize the required damping ratio was determined using the modal strain energy method by observing the change in modal damping ratio due to the change in damper stiffness. The designed viscoelastic dampers were installed in the first and the second inter-stories of the model structure, and the system was excited by a hybrid mass driver located on the fifth floor. The experimental results indicated that after the dampers were installed the dynamic response of the full-scale model structure reduced as desired in the design process.
본 연구는 경주부근에서 일어난 3개의 지진 (1999년 4월 24일, 규모 3.3, 6개 관측소; 1999년 6월 2일, 규모 4.0, 14개 관측소; 1999년 9월 12일, 규모 3.2, 7개 관측소)으로부터 27개의 관측된 지반진동 자료를 이용하여 지진원 및 지진파감쇄특성 변수값을 분석하였다. 본 연구에서는 구하고자 하는 모든 값을 동시에 비선형적으로 분석하기 위해 LM (Levenberg -Marquardt) 역산방법을 적용하였고 전단파 에너지를 이용하였다. 3개지진의 평균 응력강하값은 약48-bar이고 본 연구에 이용된 모든 관측소 부지부근 지진파감쇄 {\kappa}값의 평균은 0.0312-sec로 분석되었다. 또한 광역 지진파감쇄값인 Qo 과 {\eta}값은 각각 417 및 0.83으로 분석되었다. 특히 지진파감쇄 {\kappa}값은 미국 동부지역 대푯값 보다 훨씬 크고 미국 서부지역 대푯값 보다 약간 작은 값을 보여주고 있어 관측소 부지증폭 특성에 대한 분석자료가 있으면 보다 의미있는 결과를 얻을 수 있다고 판단된다. 본 연구에서 분석된 지진원 및 지진파감쇄 특성 변수값들은 지배방정식의 차이 등으로 인해 기존의 연구결과와 일부 파라메타값에 있어서 다소 커다란 차이를 보여주고 있다.
본 연구에서는 지진하중을 받는 탄성구조물을 대상으로 층전단력 분포에 기초한 마찰감쇠기의 설계방법을 제시하였다. 먼저 마찰감쇠기의 슬립하중(slip-load)을 정규화하는 방법 별로 단자유도 시스템의 수치해석을 수행하고 비교하였다. 이를 통해 슬립하중과 가새 강성의 영향을 파악하였으며, 설치용 가새와 원구조물의 최적강성비를 찾았다. 다음으로는 다양한 고유주기와 층수를 갖는 구조물을 대상으로 수치해석을 통해 마찰감쇠기의 설치 층수와 위치의 결정방법 및 슬립하중의 분배 방법을 도출하였다. 이 과정에서 설치 층수가 포함된 성능지수를 사용하여 슬립하중의 총합으로부터 최적의 설치 층수를 도출하는 경험식을 제시하였다. 마지막으로 실제 지진하중을 사용한 수치해석을 통해 기존의 최적설계 방법과 비교하여 제안된 방법의 우수성을 입증하였다.
In this study, a seismic design methodology for a friction damper based on the story shear force of an elastic building structure is proposed. First, using two normalization methods for the slip-load of a friction damper, numerical analyses of various single-degree-of-freedom systems are performed. From those analyses, the effect of the slip-load and brace stiffness was investigated and the optimal stiffness ratio of the brace versus original structure was found. Second, from the numerical analysis for five multi-story building structures with different natural frequency and the number of story, reasonable decision method for the total number of installation floor, location of installation and distribution of slip-loads are drawn. In addition, an empirical equation on the optimal number of installation floor is proposed. Finally, the superiority of the proposed method compared to the existing design method is verified from the numerical analysis.
본 논문에서는 동반논문에서 연구된 가진방법과 응답특성을 바탕으로, 실물크기의 철골건물에 설치될 점탄성 감쇠기의 설계과정을 다루었으며 가진실험을 수행하여 감쇠기의 진동제어효과를 검증하였다. 최대변위응답을 주어진 수준까지 감소시키기 위하여 요구되는 추가적인 감쇠비를 컨벡스 모델을 이용하여 구하였다. 모드변형에너지법을 이용하여 감쇠기 강성 변화에 따른 모드 감쇠비의 차이를 분석함으로써 감쇠기의 크기를 구하였다. 가새 강성의 효과 또한 모드의 특성을 구하는 과정에 반영하였다. 점탄성 감쇠기는 1층과 2층의 층간에 각각 2개씩 설치되었으며 응답효과를 검증하였다.
The Unite d'Habitation at Marseilles was an experimental project that Le Corbusier had been waiting for since 1920s in order to explore his ideals and visions in mass housing and city planning. As a leader of the first generation members in CIAM, Le Corbusier tried to give a new form and an order to the Unite d'Habitation at Marseilles in both building design and city planning level. The purpose of this research is to investigate the design characteristics of the Unite d'Habitation at Marseilles in three different levels of built environment with a particular emphasis on the process through which an original form is derived from its contextual settings. In the level of city planning, Le Corbusier aimed to reshape traditional low-rise urban housing by deploying several Unites spaciously. Le Corbusier believed that the spacious deployment of Unites would bring us both the functional economy in the city and the natural amenity in the suburbs. As Unite d'Habitation would be called frequently as vertical garden city, the influence of suburban garden city on Unite d'Habitation is apparent. In the building level, the binomial harmony of individual-collectivity was pursued by providing three different public floors and by combining 23 different family unit types in the Unite d'Habitation at Marseilles. In order to visualize the concept of object-type, family units were prefabricated and inserted into the structural frame of the Unite d'Habitation at Marseilles. Two family units are combined to make a three-story section with street corridor in the middle. This three-story section unit is very original as it has access corridor every third floor and each unit could have considerable depth with the help of the living space of two story height. In consideration of formal and plan similarity as well as contextual edivdence, it is concluded that the three-story section of the Unite d'Habitation is derived more from Narkomfin Apartments than from the monastery at Ema or Immuble Villas.
1994년 미국 서부지역을 강타한 Northridge 지진의 발생 이후로, 캘리포니아 주 정부는 꾸준히 기존 건축물의 내진보강 프로젝트를 발주해왔다. 특히, 지진에 대하여 안전하다고 여겨지던 철골모멘트골조의 내진 취약성이 Northridge 지진을 통해 드러남에 따라, 90년대 중후반부터 2000년대 초반 까지 강구조 접합부의 내진성능 검증 및 개선을 위한 연구가 활발히 진행되었다. 본 기사에서 다루고 있는 캘리포니아 교통국 제4구역 본청(Caltrans District 4) 건물 역시 철골모멘트골조로 지어졌으며, 150년 주기로 대규모 지진을 발생시키고 있는 헤이워드 단층(Hayward Fault)으로부터 불과 9km 떨어진 곳에 위치해있다. 따라서 캘리포니아 교통국에서는 본 건물의 내진보강설계 및 시공 프로젝트를 발주하였고, 샌프란시스코에 있는 건축구조설계사인 Degenkolb Engineers에서 전반적인 보강설계 프로젝트를 수행하였다.본 기사에서는 내진보강설계 대상건물의 개요 및 캘리포니아 내진기준에 대하여 간략하게 소개하고 있으며, Degenkolb Engineers에서 수행한 대상건물의 내진보강계획 수립과정 및 구체적인 내진해석방법에 대하여 설명하고 있다. 또한, 내진보강설계를 위해 수행한 실물대 실험에 대해서도 소개하고 있다.
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.