인접건축물의 진동제어를 위한 MR감쇠기의 위치 선정에 관한 연구

Abstract

최근 인접 건축물의 진동제어와 관련된 연구가 몇몇 연구자에 의하여 수행되고 있으며 그리고 구조물의 지진동 제어를 위하여 준능동 감쇠기의 일종인 MR 감쇠기가 적용되고 있다. 본 논문에서는 MR 감쇠기의 위치에 따른 인접 건축물의 지진동 제어성능을 분석하여 MR 감쇠기의 설치에 대한 최적의 위치를 선정하고자 한다. 본 연구를 위하여 인접한 20층과 15층 건축물을 예제 구조물로 사용하였으며 이 예제 구조물은 서로 다른 고유진동수를 갖게 하였으며 예제 구조물의 지진동 제어를 위하여 Groundhook 제어기법을 적용하였다. 예제 구조물의 수치해석에 의한 지진응답 분석결과, 변위응답 제어를 위하여 인접 건축물의 최상층에 MR 감쇠기를 설치하는 것이 제어성능에 있어서 우수하며 가속도응답을 제어하기 위해서는 인접 건축물의 중간층에 MR 감쇠기를 설치하는 것이 우수한 제어성능을 보이고 있다. MR 감쇠기를 중간층에 설치할 경우에, 변위응답과 가속도응답을 동시에 제어가 가능하다. 따라서 건축물의 제어 목표에 따라서 MR 감쇠기 설치위치를 적절하게 선정해야 할 것이다. In recently, the vibration control of adjacent buildings have been studied and magneto-rheological(MR) fluid dampers have been applied to seismic response control. MR dampers can be controlled with small power supplies and the dynamic range of this damping force is quite large. This MR damper is one of semi-active dampers as a new class of smart dampers. In this study, vibration control effect according to the installation location of the MR damper connected adjacent buildings has been investigated. Adjacent building structures with different natural frequencies were used as example structures. Groundhook control model is applied to determinate control force of MR damper. In this numerical analysis, it has been shown that displacement responses can be effectively controlled as adjacent buildings are connected at roof floors by MR damper. And acceleration responses can be effectively reduced when two buildings are connected at the mid-stories of adjacent buildings by MR damper. Therefore, the installation floor of the MR damper should be selected with seismic response control target.