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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김건호 (동아대학교, 동아대학교 대학원)

지도교수
김동건
발행연도
2022
저작권
동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수23

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이 논문의 연구 히스토리 (6)

2022

고연성-저항복강을 사용한 복합강재 제진시스템의 내진성능
김건호 ,  김동건 한국강구조학회지 2022.02 학술저널
고연성-저항복강을 사용한 복합강재 제진시스템의 내진성능
김건호 ICT융합해양스마트시티공 2022.01 학위논문

2021

고연성-저항복강을 사용한 복합강재댐퍼의 최적형상 도출을 위한 해석적 연구
김건호 ,  김민성 ,  조용현 외 1명 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2021.10 학술대회자료
고연성-저항복강을 사용한 복합강재 제진시스템의 이력특성 연구
김건호 ,  유홍식 ,  김동건 한국강구조학회 논문집 2021.08 학술저널
고연성-저항복강을 사용한 복합강재댐퍼의 이력거동 분석을 위한 비선형경화모델의 매개변수연구
김건호 ,  김동건 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2021.04 학술대회자료

2020

강재의 소성변형 분석을 위한 비선형이동경화 모델의 매개변수 연구
김건호 ,  김민성 ,  김동건 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2020.04 학술대회자료

초록· 키워드

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본 논문에서는 기존의 강재댐퍼보다 효과적인 에너지 소산능력을 발휘하기 위해 고연성-저항복강(HSA80)을 사용한 복합강재 제진시스템을 제안하였다. 고연성-저항복강을 사용한 복합강재 제진시스템은 높은 강성과 순차적인 항복을 통해 다양한 수평하중에 효과적으로 대응하고 안정적인 내진성능을 확보하는 장점을 가진다. 복합강재 제진시스템의 이력특성을 파악하기 위해 탄소강(SS275)으로 제작한 CSD(carbon steel damper)와 저항복강(HSA80)으로 제작한 LSD(low-yield-point steel damper)를 병렬식으로 복합한 HSD(hybrid steel damper)를 설계하였으며, 두 종류의 가력 프로토콜을 사용하여 유사정적 실험을 수행하였다. 그리고 HSD의 비선형 거동을 예측하기 위해 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 재료비선형해석을 수행하였으며, 기존 탄소강으로 제작된 댐퍼에 비하여 효과적인 성능을 발휘하는 것을 확인하기 위해 HSD와 항복내력이 동일한 일반 탄소강댐퍼(GSD, the general type of the steel damper)를 설계하여 에너지 소산량 및 강성 등을 비교·분석하였다. 또한 HSD의 내진성능을 파악하기 위하여 성능기반설계를 위한 비선형 해석 프로그램인 Perform 3D를 통해 RC구조물의 비보강 모델, GSD보강 모델, HSD보강 모델에 대한 비선형 동적해석(nonlinear dynamic analysis)을 수행하였다. 본 연구를 통하여 HSD가 기준에서 제시하고 있는 두 가지의 가력 프로토콜에 대해 우수한 에너지 소산능력을 보였으며 해석을 통해 GSD보다 에너지 소산량 및 강성 등이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 비선형 동적 해석을 통하여 HSD보강 모델이 안정적인 내진성능을 확보하는 것을 확인하였다.
#고연성-저항복강 #슬릿형강재댐퍼 #복합강재제진시스템

목차

I. 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 기존연구동향 4
1.2.1 강재이력댐퍼 4
1.2.2 복합제진장치 5
1.3 연구방법 및 범위 6
Ⅱ. 이론적 고찰 11
2.1 제진구조의 개념 및 특징 11
2.2 제진구조의 제어방식 13
2.3 수동형 제진장치의 분류 14
2.4 강재댐퍼 15
2.4.1 형상에 따른 강재댐퍼의 종류 15
2.4.2 강재댐퍼의 이력거동 18
2.4.3 바우싱거 효과 19
2.4.4 강재의 경화이론 20
2.5 내진성능 평가 방법론 21
2.5.1 개요 21
2.5.2 비선형 동적해석법 23
2.5.3 지진파 선정 24
2.5.4 구조물 해석모델의 결정 24
2.5.5 부재 요소모델링 26
Ⅲ. 복합강재 제진시스템의 성능평가 27
3.1 고연성-저항복강을 사용한 복합강재 제진시스템의 개요 27
3.1.1 복합강재 제진시스템 27
3.1.2 복합강재 제진시스템의 이력거동 28
3.2 실험계획 및 방법 30
3.2.1 실험체 설계 30
3.2.2 실험방법 및 측정계획 34
3.3 실험결과 37
3.3.1 재료시험결과 37
3.3.2 하중-변위 이력곡선결과 39
3.3.3 골격곡선 분석 41
3.3.4 변형률 분석 44
3.3.5 유효강성 및 등가감쇠비 산정 46
3.3.6 에너지 소산량 비교 49
3.3.7 파단 형상 50
3.4 소결 51
Ⅳ. 복합강재 제진시스템의 비선형 해석 52
4.1 비선형 해석모델 구축 및 해석계획 52
4.1.1 구속조건 및 가력계획 52
4.1.2 비선형이동경화모델의 매개변수 산정 55
4.2 실험결과와 비선형 해석결과 비교 57
4.2.1 응력 분포도 및 파단 결과 비교 57
4.2.2 하중-변위 이력곡선 결과 비교 58
4.2.3 골격곡선 결과 비교 62
4.3 항복내력이 동일한 일반 탄소강 댐퍼와의 비교 63
4.3.1 일반 탄소강 댐퍼 해석모델 구축 및 해석계획 63
4.3.2 하중-변위 이력곡선 결과를 통한 에너지 소산량 비교 64
4.3.3 골격곡선 결과를 통한 초기강성 및 최대내력 비교 66
4.4 소결 67
Ⅴ. 복합강재 제진시스템 적용 구조물의 비선형 동적해석 68
5.1 복합강재 제진구조시스템 해석계획 68
5.1.1 해석모델 68
5.1.2 재료 및 부재의 비선형 모델 71
5.1.3 지진파 선정 76
5.1.4 지진파 스케일링 77
5.2 복합강재 제진구조시스템 해석결과 79
5.2.1 층간변위 및 층전단력 80
5.2.2 구조물의 최상층변위 84
5.3 소결 86
Ⅵ. 결론 88
참고문헌 92
Abstract 100

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