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구조물의 고유진동주기 및 스카이브릿지 설치위치에 따른 진동특성평가
Vibration Characteristics Evaluation According to Natural Periods of Structures and Location of a Sky-bridge 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.14 no.6, 2013년, pp.3068 - 3073  

김현수 (선문대학교 건축학부)

초록
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근래에 스카이브릿지를 활용하여 연결된 고층구조물의 진동제어성능을 개선하고자 하는 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 스카이브릿지로 연결되는 두 구조물의 고유진동주기의 차이와 스카이브릿지 설치위치가 진동제어성능에 미치는 영향에 대해서 분석하여 보았다. 이를 위하여 40층과 50층 구조물을 연결된 예제구조물로 선택하였고 두 구조물의 고유진동주기 차이를 1.0배에서 1.5배까지 순차적으로 변경하면서 해석모델을 구성하였다. 각각의 해석 모델에 대하여 KBC2009를 기반으로 생성한 인공지진하중을 입력 하중으로 생성하여 시간이력해석을 수행하였다. 수치해석결과 두 구조물의 고유진동주기차이가 증가할수록, 연결된 층의 높이가 높아질수록 변위 및 속도응답에 대해서 일반적으로 우수한 제어성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그러나 가속도응답의 경우에는 이러한 경향과 반대되는 제어성능변화를 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, studies of vibration control performance improvement of tall buildings connected by a sky-bridge have been conducted. In this study, the effect of difference of natural vibration periods of two buildings and install location of a sky-bridge on vibration control performance has been investi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 스카이브릿지로 연결된 두 건물의 지진하중에 대한 동적거동은 스카이브릿지가 연결되는 위치뿐만 아니라 연결되는 두 건물의 고유진동주기의 차이에 의해서도 달라질 수 가 있다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통하여 스카이브릿지로 연결된 건물의 고유진동주기 차이에 따라 달라지는 진동제어성능의 변화를 분석하였다. 이때 구조물의 진동주기와 함께 스카이브릿지의 설치위치도 동시에 변화시켜서 진동제어성능을 검토하였다.
  • 본 논문에서는 [Table 2]에 나타낸 바와 같이 50층 구조물의 1차 모드 고유주기를 40층 구조물의 1차 모드 고유주기의 1.0배에서 1.5배까지 순차적으로 변경하면서 예제 모델을 구성하였고, 동시에 구조물에 스카이브릿지를 설치하는 연결위치도 40층에서부터 10층까지 10개 층 간격으로 (Link10 - Link40) 변경하면서 모델링을 하여 스카이브릿지의 설치위치와 구조물의 고유주기 차이가 전체 구조물의 진동제어에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다.
  • 본 논문에서는 스카이브릿지로 연결되는 두 구조물의 고유진동주기의 차이와 스카이브릿지 설치위치가 진동제어성능에 미치는 영향에 대해서 분석하여 보았고 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
연결된 구조물의 동적거동은 무엇에 따라 달라질 수 있는가? 또한 스카이브릿지로 연결되는 두 개의 고층건물 은 스카이브릿지가 설치되는 위치에 따라서 연결된 구조물의 동적거동이 크게 달라지므로 이에 대한 검토도 수행된 바 있다. 스카이브릿지로 연결된 두 건물의 지진하중에 대한 동적거동은 스카이브릿지가 연결되는 위치뿐만 아니라 연결되는 두 건물의 고유진동주기의 차이에 의해서도 달라질 수 가 있다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통하여 스카이브릿지로 연결된 건물의 고유진동주기 차이에 따라 달라지는 진동제어성능의 변화를 분석하였다.
스카이브릿지의 용도는 무엇인가? 급격한 산업화 및 도시화로 고층건물들이 인접하여 건설되는 경우가 많아지면서 인접한 건물들 사이에 스카이브릿지(sky-bridge)가 설치되는 경우가 증가하고 있다. 원래 스카이브릿지는 연결된 두 건물사이의 비상시 이동통로서 근래에 와서는 건축적 용도로 설치된 스카이브릿지를 진동제어효과를 증대시킬 수 있는 수단으로 연구되고 있다[1-3]. 현재까지 발표된 논문은 스카이브릿지와 구조물의 연결시스템 변화에 따른 진동제어성능을 검토한 연구가 대부분이었고 이러한 구조물의 해석시 보다 효과적인 검토를 위한 해석기법을 개발한 연구도 있었다[2].
인접한 건물들 사이에 스카이브릿지가 설치되는 경우가 증가하게 된 계기는 무엇인가? 급격한 산업화 및 도시화로 고층건물들이 인접하여 건설되는 경우가 많아지면서 인접한 건물들 사이에 스카이브릿지(sky-bridge)가 설치되는 경우가 증가하고 있다. 원래 스카이브릿지는 연결된 두 건물사이의 비상시 이동통로서 근래에 와서는 건축적 용도로 설치된 스카이브릿지를 진동제어효과를 증대시킬 수 있는 수단으로 연구되고 있다[1-3].
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참고문헌 (4)

  1. H.S. Kim, A.R. Yang, D.G. Lee, S.K. An, J.K. Oh "Performance Evaluation of Vibration Control of High-rise Buildings Connected by Sky-Bridge", Journal of the Korean Association for Spacial Structures, Vol. 8, No. 4, pp.91-100, 2008. 

  2. H.S. Kim, D.G. Lee, A.R. Yang, H. Ko "Efficient Dynamic Analysis of High-rise Buildings Having Belt Walls Connected by a Sky-Bridge", Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, Vol. 22, No. 3, pp. 231-242, 2009. 

  3. H.S. Kim, Y.G. Park, H. Ko, E.H. Lee, D.G. Lee "Performance Evaluation of Vibration Control According to Installation Location of a Sky-bridge", Journal of the Korean Association for Spacial Structures, Vol. 10, No. 3, pp.65-74, 2010. 

  4. T.T. Soong, G.F. Dargush, Passive Energy Dissipation Systems In Structural Engineering, John Wiley & Sons, 1997. 

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