Efficient Dynamic Analysis Using Complex Modal Superposition for Tall Buildings with Viscoelastic Dampers

복소모드중첩법을 이용한 점탄성감쇠기를 가진 고층건물의 효율적인 동적해석

  • 김진구 (성균관대학교 건축공학과,) ;
  • 홍성일 (성균관대학교 건축공학과) ;
  • 이경아 (성균관대학교 건축공학과) ;
  • 이동근 (성균관대학교 건축공학과)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

건물의 진동에너지 소산능력을 향상하기 위하여 점탄성감쇠를 설치하게 되면 이른바 비비례 감쇠시스템이 되어 구조물은 복소수형태의 고유모드와 고유치를 가진다. 복소모드중첩법은 이러한 복소모드를 이용하여 중첩함으로써 비비례 감쇠시스템 구조물의 정확한 동적 거동을 얻을 수 있는 방법이다. 그러나 건물이 고층화되면 많은 자유도로 인하여 고유치해석 및 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 구조물의 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하였다. 또한 몇 개의 주요 모드만을 선택하여 중첩하는 방법에 대하여 연구하였으며 구조물의 진동에 영향을 주는 모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하였다. 제안된 해석방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물을 대상으로 해석한 결과, 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 성균관대학교 석사학위 논문 점탄성 감쇠기가 설치된 고층건물의 진동제어를 위한 효율적인 진동제어 김상태
  2. 대한건축학회 춘계학술발표대회 논문집 v.19 no.2 복소모드 중첩법을 이용한 점탄성 감쇠기가 설치된 고층건물의 효율적인 진동해석 이경아;홍성일;김진수;이동근
  3. Journal of Structural Engineering, ASCE v.118 Seismic design of viscoelastic dampers for structural applications Zhang, R. H.;Soong, T. T.
  4. Earthquake Spectra v.9 no.3 Inelastic response of R/C structures with viscoelastic braces Lobo, R. F.;Bracci, J. M.;Shen, K. L.;Reinhorn, A. M.;Soong, T. T.
  5. Earthquake Engineering & Structural Dynamics v.18 Seismic response of steel frame structures with added viscoelastic dampers Zhang, R. H.;Soong, T. T.;Mahmoodi, P.
  6. Journal of Structural Engineering , ASCE Seismic behavior of steel frame with added viscoelastic dampers Chang, K. C.;Soong, T. T.;Oh, S-T.;Lai, M. L.
  7. Earthquake Engineering & Structural Dynamics v.14 Modal analysis of non-classically damped linear system Veletsos, A.;Ventura, C. E.
  8. Journal of Structural Engineering, ASCE v.118 no.7 Ambient temperature on a viscoelastically damped structure Chang, K. C.;Soong, T. T.;Oh, S. T.;Lai, M. L.
  9. Dynamics of Structures Walter C. Hurty;Moshe F. Rubinstein
  10. Structural Dynamics by finite Elements William Weaver, Jr.;Johnson, Paul R.
  11. Dynamics of Structures(Second Edition) Clough, R. W.;Penzien, J.
  12. Journal of Engineering Mechanics v.121 no.6 Modeling of viscoelastic dampers for structural applications Shen, K. L.;Soong, T. T.
  13. 대한건축학회 논문집 v.15 no.9 비비례 감쇠 구조물의 지진 응답해석 김진구