지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한상환
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
마찰 감쇠기는 마찰에 의한 열에너지로 지진 에너지를 소산시키는 장치로, 다른 에너지 소산형 감쇠기에 비해 경제적이면서 에너지 소산 능력이 가장 우수한 장점이 있다. 따라서 국내의 철근 콘크리트 모멘트 골조의 내진 보강을 위해 효과적으로 적용될 수 있다. 마찰 감쇠기는 Pall과 Marsh(1982), Mualla와 Belev(2002), Wu 등(2005), Monir와 Zeynali(2013) 등의 선행 연구자들에 의해서 다양한 형태로 개발되었다. 그러나 기존의 마찰 감쇠기는 모두 평면 형태로 되어 있어 면외좌굴에 취약하다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 에너지 소산 부재를 다각도로 배치하여 입체적 형태를 지니면서 마찰면을 최대로 확보한 회전 마찰 감쇠기를 선정하였다.
감쇠 시스템의 에너지 소산 능력은 설치되는 골조의 종류와 결합되는 가새 시스템의 형태에 따라 그 효율이 달라진다. 특히 철근 콘크리트(RC) 모멘트 골조의 경우 기존에 사용되는 대각 가새와 쉐브론 가새를 설치했을 경우 감쇠기의 변위가 골조의 층간변위보다 작아서 효율이 떨어진다. 이에 따라 본 연구에서는 강성이 큰 구조물에서 감쇠기의 변위를 골조의 층간변위보다 크게 할 수 있는 토글 가새를 적용한 회전 마찰 감쇠 시스템을 제안하였으며, 이를 RC 골조에 설치하여 보강 유무에 따른 성능 평가를 수행하였다. 보강되지 않은 RC 골조 실험체(RC-N)와 보강된 RC 골조 실험체(RC-TR)에 대하여 반복 가력 실험을 수행하였으며, 이 때 보강된 골조 실험체에 적용된 회전 마찰 감쇠기는 박진영 등(2013)의 연구에서 실험한 결과를 참고하여 회전 마찰 감쇠기의 최적 조건을 갖추도록 제작하였다. 실험 결과, 최대 내력 이후에 내력의 저하가 발생한 RC-N 실험체와 달리, RC-TR 실험체는 최대 내력 도달 이후에도 내력의 저하 없이 안정적인 비선형 거동을 하였다. 또한 RC-N 실험체에 비해 최대 내력이 75%, 초기 강성이 42% 증가하였다. 에너지 소산 능력은 RC-TR 실험체가 RC-N 실험체의 345% 만큼 큰 것으로 나타났으며, 토글 가새를 적용한 회전 마찰 감쇠기가 RC 골조의 내진 보강에 효과적인 것으로 판단된다.
본 연구에서는 추가적으로 RC 골조 기둥의 전단강도와 강성, 최종 파괴 양상에 대해 이론식을 통해 계산한 값과 실험 결과를 비교하였으며, 그 결과 모두 작은 오차를 보여 이론식을 이용하여 실험 결과를 유사하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 토글 가새에서 골조의 변위와 감쇠기의 축방향 변위의 비인 변위증폭계수의 개념에 대하여, 기존에 Hwang 등(2005)이 제시한 이론식의 값과 실험 결과를 비교하여, 이론식을 토글 가새를 적용한 회전 마찰 감쇠 시스템에도 사용 가능함을 확인하였다.
감쇠 시스템의 에너지 소산 능력은 설치되는 골조의 종류와 결합되는 가새 시스템의 형태에 따라 그 효율이 달라진다. 특히 철근 콘크리트(RC) 모멘트 골조의 경우 기존에 사용되는 대각 가새와 쉐브론 가새를 설치했을 경우 감쇠기의 변위가 골조의 층간변위보다 작아서 효율이 떨어진다. 이에 따라 본 연구에서는 강성이 큰 구조물에서 감쇠기의 변위를 골조의 층간변위보다 크게 할 수 있는 토글 가새를 적용한 회전 마찰 감쇠 시스템을 제안하였으며, 이를 RC 골조에 설치하여 보강 유무에 따른 성능 평가를 수행하였다. 보강되지 않은 RC 골조 실험체(RC-N)와 보강된 RC 골조 실험체(RC-TR)에 대하여 반복 가력 실험을 수행하였으며, 이 때 보강된 골조 실험체에 적용된 회전 마찰 감쇠기는 박진영 등(2013)의 연구에서 실험한 결과를 참고하여 회전 마찰 감쇠기의 최적 조건을 갖추도록 제작하였다. 실험 결과, 최대 내력 이후에 내력의 저하가 발생한 RC-N 실험체와 달리, RC-TR 실험체는 최대 내력 도달 이후에도 내력의 저하 없이 안정적인 비선형 거동을 하였다. 또한 RC-N 실험체에 비해 최대 내력이 75%, 초기 강성이 42% 증가하였다. 에너지 소산 능력은 RC-TR 실험체가 RC-N 실험체의 345% 만큼 큰 것으로 나타났으며, 토글 가새를 적용한 회전 마찰 감쇠기가 RC 골조의 내진 보강에 효과적인 것으로 판단된다.
본 연구에서는 추가적으로 RC 골조 기둥의 전단강도와 강성, 최종 파괴 양상에 대해 이론식을 통해 계산한 값과 실험 결과를 비교하였으며, 그 결과 모두 작은 오차를 보여 이론식을 이용하여 실험 결과를 유사하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 토글 가새에서 골조의 변위와 감쇠기의 축방향 변위의 비인 변위증폭계수의 개념에 대하여, 기존에 Hwang 등(2005)이 제시한 이론식의 값과 실험 결과를 비교하여, 이론식을 토글 가새를 적용한 회전 마찰 감쇠 시스템에도 사용 가능함을 확인하였다.
목차
ABSTRACTS IN KOREANCHAPTER 1 INTRODUCTION1.1 Research background and purpose1.2 Research trendCHAPTER 2 TOGGLE BRACE-ROTATIONAL FRICTION DAMPING SYSTEM2.1 Characteristic of rotational friction damper2.2 Friction surface details and performances of rotational friction damper2.3 Suggestion of toggle brace-rotational friction damping systemCHAPTER 3 EXPERIMENTAL PLAN AND METHOD3.1 Specimen configurations3.2 Testing set-up and configurations of measuring equipments3.3 Material testingCHAPTER 4 EXPERIMENTAL RESULTS4.1 Hysteric behavior and cracking aspects4.1.1 Hysteric behavior and cracking aspect of RC-N specimen4.1.2 Hysteric behavior and cracking aspect of RC-TR and hysteric behavior of damper4.2 Envelope curves4.3 Energy dissipation capacitiesCHAPTER 5 COMPARISON OF THE CALCULATED VALUES AND TESTING VALUES5.1 Shear strength and stiffness of RC frame5.2 Magnification factorCHAPTER 6 CONCLUSIONSREFERENCESABSTRACT
최근 본 자료
댓글(0)
0