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NTIS 바로가기한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.32 no.6, 2017년, pp.89 - 97
박관순 (동국대학교 건축공학과) , 옥승용 (한경대학교 토목안전환경공학과)
The tuned mass damper (TMD) system was first proposed as an efficient vibration control method for high-rise buildings, and multiple TMD (MTMD) system was then proposed for the purpose of improving the robust performance. Thereafter, the active TMD (ATMD) is proposed to improve the vibration control...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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단일 동조질량감쇠기의 단점은? | Den Hartog7)는 질량, 감쇠 및 강성으로 이루어지는 동조질량감쇠기(tuned mass damper; TMD)의 최적 설계식을 제시한 바가 있으며, 이 후 여러 연구자들에 의하여 동조질량감쇠기의 적용성에 대한 연구가 다수 수행되기도 하였다8,9). 한편, 단일 동조질량감쇠기는 주파수의 동조 오차(off-tuning error)가 발생하는 경우 제어성능이 민감하게 저하되는 단점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하고자 Abe와 Fujino10)는 여러 개의 작은 질량체들로 구성된 다중동조질량감쇠기(multiple tuned mass damper, MTMD)에 대한 설계식을 제시하기도 하였다. | |
ATMD가 능동형이라서 발생하는 문제점은? | 이러한 ATMD가 하중재하기로부터 생산된 제어력을 건물과 질량체에 전달함으로써 진동에너지를 더 많이 흡수할 수 있는 장점이 있음은 명확하나, 설치 공간에 따라 하중재하기의 용량이 제한되는 경우 대규모 고층빌딩에서 대용량 하중재하기의 설치 문제가 발생할 수 있다. 또한, 능동형이므로 전력 사용이 필수적인데, 전기 배전 시스템의 오류로 전력 차단 시 하나뿐인 하중재하기의 작동 불능이 발생할 수 있으며 이로부터 애초 설계된 제어성능을 충분히 발휘하지 못하는 단점이 존재한다. 이러한 한계를 극복하고자 이 연구에서는 기존 MTMD의 장점과ATMD의 장점을 접목한 다중 능동형 동조질량감쇠기(multiple active tuned mass damper; MATMD)를 새롭게 고려하였으며, 고층 빌딩구조물의 내진성능 효과 및 일부 하중재하기의 작동 불능에 대한 적응성능(adaptive performance)을 살펴보고자 한다. | |
주파수 동조 질량체를 이용한 건물의 안정성 및 사용성 확보 방식은 무엇인가? | 특히, 주파수 동조 질량체(frequency-tuned mass)를 이용한 건물의 안정성 및 사용성 확보에 관하여 수많은 연구가 이루어져 왔으며, 실제 적용도 다수 이루어졌다3-6). 이는 일정한 크기의 질량체를 건물의 주기에 맞추어 건물의 상층부에 설치하고 건물에 발생하는 진동에너지를 부가 질량체의 움직임으로 흡수하는 방식으로서,최적의 성능을 얻어내기 위한 많은 연구가 이루어졌다. Den Hartog7)는 질량, 감쇠 및 강성으로 이루어지는 동조질량감쇠기(tuned mass damper; TMD)의 최적 설계식을 제시한 바가 있으며, 이 후 여러 연구자들에 의하여 동조질량감쇠기의 적용성에 대한 연구가 다수 수행되기도 하였다8,9). |
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