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한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea v.22 no.3, 2009년, pp.231 - 242   피인용횟수: 1
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스카이브릿지로 연결된 벨트월이 있는 고층건물의 효율적인 동적해석
Efficient Dynamic Analysis of High-rise Buildings Having Belt Walls Connected by a Sky-Bridge

이동근    (성균관대학교 건축공학과   ); 김현수    (선문대학교 건축학부   ); 양아람    (삼성엔지니어링(주) 토목건축팀   ); 고현    (성균관대학교 건축공학과  );
  • 초록

    스카이브릿지의 연결시스템은 일반적으로 매우 큰 비선형성을 가지고 있으므로 연결된 건물의 동적거동을 정확하게 예측하여 스카이브릿지를 설계하기 위해서는 경계비선형 시간이력해석이 필요하다. 그러나 일반적인 유한요소 해석모델을 사용하여 전체 고층건물을 모형화하고 설계를 위하여 반복적인 경계비선형 시간이력해석을 수행한다면 해석에 소요되는 노력과 시간이 매우 클 것이다. 따라서 본 연구에서는 스카이브릿지로 연결된 고층건물의 효율적인 동적해석 및 진동제어 성능 평가를 위하여 벨트월의 효과를 고려한 등가의 캔틸레버모델을 제안하였다. 제안된 등가모델의 효율성 및 정확성을 검토하기 위하여 스카이브릿지로 연결된 49층과 42층 건물을 예제구조물로 사용하였고 풍하중에 대한 경계비선형 시간이력해석을 수행하였다. 해석결과 제안된 등가모델을 사용하면 스카이브릿지로 연결된 고층건물의 동적응답을 매우 효율적으로 파악할 수 있다는 것을 확인하였다.


    In the design of a sky-bridge, repetitive boundary nonlinear time history analyses are required to accurately predict dynamic behaviors of the connected buildings because the connection systems of a sky-bridge usually have high nonlinearity. If a conventional finite element model for entire high-rise buildings is used for repetitive boundary nonlinear time history analyses, computational efforts could be significant. In this study, an equivalent cantilever model considering the belt-wall effect has been proposed for an efficient dynamic analysis and a performance evaluation of vibration control of high-rise buildings connected by a sky-bridge. To verify the accuracy and efficiency of the proposed equivalent model, boundary nonlinear time history analyses of 49- and 42-story example buildings connected by a sky-bridge have been performed for wind excitation. Based on the analytical results, it has been verified that the proposed equivalent model can provide accurate dynamic responses of building structures connected by a sky-bridge with significantly reduced computational efforts.


  • 주제어

    스카이브릿지 .   벨트월 .   진동제어 .   등가모델 .   고층건물 .   시간이력해석.  

  • 참고문헌 (14)

    1. 김한상, 김현수 (2009) 초고층건물의 풍응답제어를 위한 스마트 TMD의 퍼지 하이브리드제어, 한국전산구조공학회 논문집, 22(19), pp.135-144 
    2. Chopra, A.K. (2001) Dynamics of Structures, Second Edition, Prentice Hall 
    3. Taranath, B.S. (2005) Wind and earthquake resistant buildings-structural analysis and design, Marcel Dekker 
    4. 안상경, 오정근 (2005) Sky-Bridge를 이용한 초고층 건물의 진동제어, 대한건축학회 학술발표대회 논문집, 25(1), pp.35-38 
    5. 박지형, 김태호, 김욱종, 이도범 (2008) 제진장치를 적용한 초고층 주거형 건축물의 횡변위 제어 성능평가, 한국전산구조공학회 논문집, 21(3), pp.265-273     
    6. Archer, G.C. (2001) A technique for the reduction of dynamic degrees of freedom, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30, pp.127-145 
    7. Yang, Z., Lu, X.L. (2003) Experimental seismic study of adjacent buildings with fluid dampers, Journal of Structural Engineering, 129(2), pp.197-205 
    8. Johnson, M.W., Erickson, T.W., Nakaki, D.K. (2002) Use of viscous dampers across an expansion joint, Proceedings of 2002 SEAOC annual convention, pp.197-201 
    9. Kim, H.S., Lee, D.G., Kim, C.K. (2005) Efficient three dimensional seismic analysis of a high-rise building structure with shear walls, Engineering Structures, 27, pp.963-976 
    10. 대한건축학회 (2005) 건축구조설계기준 2005, 대한건축학회 
    11. Xu, Y.L, Yang, Z. (2003) Inelastic seismic response of adjacent buildings linked by fluid dampers, Structural Engineering and Mechanics, 15(5), pp.513-533   
    12. 김현수, 양아람, 이동근, 안상경, 오정근 (2008) 스카이브릿지로 연결된 고층건물의 진동제어 성능평가, 한국공간구조학회 논문집, 8(4), pp.91-100     
    13. Zhang, W.S., Xu, Y.L. (1999) Dynamic characteristics and seismic response of adjacent buildings linked by discrete dampers, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 28(10), pp.1163-1185 
    14. 김현수, 이동근 (2006) 초대형 골조시스템 전용 전후처리 및 해석프로그램의 개발, 한국전산구조공학회 논문집, 19(3), pp.283-293     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Hyun-Su 2013. "Vibration Characteristics Evaluation According to Natural Periods of Structures and Location of a Sky-bridge" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, 14(6): 3068~3073     

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