Abstract
Structural bracing concept equipped with a new and efficient friction based energy dissipation device is referred to Friction SliP Brace (FSB) where the behavior of the brace components is elastic until the axial resistant force in the brace exceeds the friction force developed at the frictional interface of the device. In this study, the FSB concept is modified and new type of hybrid energy dissipation device, the Active Friction SliP Braces (AFSB), is described. The FSB is by far improved in the AFSB by inclusion of an active clamping mechanism on the friction interface. The clamping action regulated by the developed algorithm is altered during the response of the building. The results indicate that the action of dissipating vibrational energy in the AFSB impacts on the response at later cycles by keeping the drift amplitudes at much lower levels, revealing overshooting problem due to its early slippage. Providing predetermined constant incremental strengths to the building by AFSB medium improves response by reducing drift amplitudes and base shear under small and medium amplitude ground accelerations.
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.