KCI등재
마찰감쇠가 포함된 구조물의 자유진동 변위 및 가속도응답 특성 = Free vibration Displacement and Acceleration Response Characteristics of Structures with Friction Damping
저자
이성경 (전주비전대학교) ; 박용신 (전주비전대학교) ; 송상훤 (전주비전대학교) ; 이웅구 (인천재능대학교)
발행기관
학술지명
대한건축학회연합논문집(journal of the regional association of architectural institute of korea)
권호사항
발행연도
2019
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
31-38(8쪽)
KCI 피인용횟수
0
제공처
Free vibration of structures includes information on their inherent dynamic characteristics such as natural frequency and damping ratio. Especially, in the case of a structure including the friction damping, in which a strong nonlinearity depending on structural displacement and velocity is inherent, the amount of energy dissipation and equivalent viscous damping can be estimated by analyzing the free vibration from initial displacement to motion stopping. Free vibration displacement and acceleration responses to both single-degree-of-freedom(SDOF) and multi-degree-of-freedom(MDOF) structures containing friction damping are investigated in this paper. Due to the friction damping under an assumed initial condition, the number of cycles that pass before the motion stops and both the permanent displacement and acceleration after the motion ceases are theoretically derived from the equation of motion for SDOF structure, and verified through the numerical analysis. Also, free vibration response to MDOF structure simultaneously considering both viscous and friction damping is analysed by using its modal decomposition. As the friction force is acting on inter-story of a structure and its sign convention depends on inter-story velocity, the equation of motion for MDOF structure is composed of the story drift coordinates. Structural mass, viscous damping and stiffness matrices that has the form of non-diagonal matrix are converted to diagonal matrix, and structural modal responses are obtained by applying their modal orthogonality. Finally, it is confirmed that free vibration responses to MDOF structure with the story drift coordinates are exactly agreed with those transformed to physical coordinates by the superposition of single modal responses which has been decomposed by the modal orthogonality.
더보기구조물의 자유진동응답에는 고유진동수와 감쇠비와 같은 구조물 고유의 동특성에 관한 정보가 포함되어 있다. 특히, 변위와 속도에 따라 비선형성이 강한 마찰감쇠가 포함된 구조물과 같은 경우에는 초기진동으로부터 운동이 멈추는 순간까지의 자유진동응답을 분석함으로써 에너지 소산량과 등가점성감쇠를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 마찰감쇠가 포함된 단자유도 및 다자유도 구조물의 자유진동 변위응답과 가속도응답을 분석하였다. 단자유도 구조물에 대해서는 주어진 초기조건에 대해서 마찰감쇠의 영향으로 인해 운동이 정지하는 사이클의 수, 영구변위와 가속도를 이론적으로 유도하고 이를 수치해석적으로 검증하였다. 또한, 점성과 마찰감쇠를 동시에 고려한 다자유도 구조물의 모드좌표계 변환을 이용한 자유진동응답을 분석하였다. 마찰력은 구조물의 층간에 작용하고 층간속도에 따라서 부호가 변화하기 때문에, 층간변위 좌표계를 이용하여 전체 다자유도 구조물의 운동방정식을 구성하였다. 비대각행렬로 표현된 구조물의 질량, 점성감쇠 및 강성행렬은 대각행렬로 변환하고 모드직교성을 적용하여 모드응답을 구하였다. 최종적으로, 모드직교성에 의해 분리된 단일모드의 응답을 중첩시켜 물리적인 좌표계로 변환한 응답이 원래의 층간변위계 구조물의 응답과 정확히 일치하는 것을 확인하였다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2027 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.29 | 0.29 | 0.29 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.27 | 0.25 | 0.534 | 0.09 |
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