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층강성 손상비를 이용한 전단형 건물의 손상위치 추정에 관한 연구 (Study on The Damage Location Detection of Shear Building Structures Using The Degradation Ratio of Story Stiffness)

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최초등록일 2025.05.27 최종젿작일 2018.02
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층강성 손상비를 이용한 전단형 건물의 손상위치 추정에 관한 연구
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    서정뵖

    · 발행기관 : 대한건축학회
    · 수록지 정보 : 대한건축학회논집 구조계 / 34권 / 2호 / 3 ~ 10페이짿
    · 저자명 : 유석형

    초록

    구조물의 손상 추정은 동적응답신호로부터 고유주기왿 모드형상을 구한 후 이를 역해석하여 손상위치왿 손상정도를 파악함으로써 이루어 진다. 고유진동수의 변화량을 이용한 손상추정은 계측의 신뢰성은 높지만 전체구조물의 특성만을 알 수 있어 손상위치를 파악하는데 어려움이 있다. 반면 모드형상을 이용하여 손상을 추정할 경우 모드형상 계측에는 신뢰도가 낮아지지만 손상에 대한 공간적인 정보를 제공하여 손상위치를 파악할 수 있다. 따라서 전단형 건물의 운동방정식으로부터 직접 유도된 층강성 감소비를 손상지수로 하는 손상추정 방법을 고찰하고 이를 소형 진동대 실험을 통하여 검증하였다. 본 연구의 손상지수는 손상 전 모드형상과 강성 그리고 손상 전·후 고유진동수 차이를 알면  구할  수  있으며, 수치해석 및 소형 진동대 실험을 통하여 산출한 결과 손상 층에서 비손상층에 비하여 4-15배정도 크게 나타나 손상위치를 뚜렷하게 알 수 있었다.

    영어초록

    Damage location and extent of structure could be detected by the inverse analysis on dynamic response properties such as frequencies andmode shapes. In practice the measured difference of natural frequencies represent the stiffness change reliably, however the measured modeshape is insensitive for stiffness change, but provides spatial information of damage. The damage detection index on shear building structuresis formulated in this study. The damage detection index could be estimated from mode shape and srory stiffness of undamaged structure andfrequency difference between undamaged and damaged structure. For the verification of the observed damage detection method, the numericalanalysis of Matlab and MIDAS and shacking table test were performed. In results, the damage index of damaged story was estimated sohigher than undamaged stories that indicates the damaged story apparently.

    참고자료

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