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홍갑표,윤광섭,Hong, Kap Pyo,Yoon, Kwang Sup 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.14 No.6
현대 구조물의 고강도화, 경량화에 따라 구조물의 질량과 감쇠가 줄어들고 있어, 구조물의 진동사용성 문제가 중요하게 부각되고 있다. 특히 율동진동은 공연장, 경기장, 댄스홀, 에어로빅 등과 같이 다수이 군중의 리듬에 맞춰 가진행위가 이루어지는 것으로서, 국내에서도 율동진동에 의한 구조물의 진동문제가 다수 보고되고 있으나 설계기준 미비로 설계단계에서의 대응이 이루어지지 못하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 다수의 점핑행위가 예상되는 공연장의 진동설계를 위하여 실제 공연장을 대상으로 진동실험 및 계측을 통하여 동하중계수를 구해냈다. 진동 실험은 실험모드해석과 더불어, 가진진동수별, 율동참여자의 숫자에 따라 실시하였으며, 진동계측은 상시계측시스템을 설치하여 실제 공연시 가속도 응답을 계측하고 동하중계수를 구해내었다. 기존의 NBCC 규준에서는 공연시 2차 조화항까지 고려토록 되어 있으나 연구결과 3차 조화항까지 고려해야 되며, 동하중계수 역시 과소평가 되어 있는 것으로 나타났다. Modern structrues are being built using high-strength and light-weight construction materials resulting in decreased structural mass and damping properties. Rhythmic activities such as jumping, dancing and clapping during lively concerts can produce excessive vibration of steel structures. In this study, dynamic load factors that occur during lively concerts were presented through vibration test and real-time monitoring of an existing concert hall. The vibration test included modal analysis and jumping test according to the forcing frequencies and the number of participants. Dynamic load foactors were acquired directly from peak acceleration responses of each harmonics. Comparing NBCC 1995, the 3rd harmonic must be included in the design of concert halls. Dynamic load factors must be increased as a result of the vibration test.
홍갑표,전호민,윤현욱 대한건축학회 1998 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.14 No.11
대도시의 경우 지금까지는 관심의 밖이었던 큰 도로주변 및 철로변이 주거 지로서 개발이 거론되고 있으며, 일부 전철구간에서는 많은 건물이 집중적 으로 들어서고 있다. 이들 지역은 차량과 열차에 의한 진동과 소음이 크며 이 진동과 소음이 건물과 인체에 직·간접적인 영향을 미치고 있다. 또한 기존 건물주위로의 신축 등으로 인한 진동의 영행도 새로운 진동원의 발생 에 의한 진동의 영향이 문제가 되고 있다. 외부의 진동원에 의한 건물의 수직 진동응답을 예측하기 위하여 본 연구에는 무한 건물모형과 기법을 실 제 건물에 적용하여 기초를 포함한 모형과 포함하지 않은 모형의 진동예측 타당성을 제시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1) 대상건물을 기초를 포함한 형태와 기초를 제외한 형태의 두가지로 모형 화하여 기초의 유뮤에 따른 진동전달의 차이를 살펴보았다. 두 개의 모형 은 저진동수 영역에서경향 그 경향과 예측없이 차이가 없었으며 100Hz 이 상의 고진동수 영역에서 그 차이가 커지는 경향을 보였다. 기초의 진동감 쇠는 약2dB정도인 것으로 나타났다. 2) 모형의 해석시 하중을 건물인접 지반의 가속도 응답과 1층 기둥 건물측 응답을 서로 비교하여, 입력하중에 따른 해석결과의 차이를 차이를 살펴보 았고, 100Hz이내에서는 유사한 값을 갖지만 100Hz이상부터 차이가 발생 하여 1층 기둥 건물측 응답이 실험결과와 좀더 유사한 결과를 나타냄을 확 인하였다. 3) 건물에 인접한 지바의 진동수영역의 진도응답이 건물로 전달되면서 100Hz이상의 고진동수 성분이 크게 저감되어 수직으로 전달되는 건물의 진동량이 저감되는 것으로 나타났다. 이상의 결과는 진동원에 인접한 건물에 있어서 앞에서의 이론 모형을 이용 하여 예측이 가능한 결과를 제시할 수 있으며 응답의 양성과 전반적인 응 답가속도를 파악할 수 있는 해석법으로 판단된다.
홍갑표,김상범 대한건축학회 1998 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.14 No.7
본 연구에서는 차량하중을 받는 주차장 바닥시스템의 진동문제에 촛점을 맞추어 진동특성을 실험적으로 구명하였다. 즉, 주차장 3곳을 대상으로 실 험적모드해석을 사용하여 바닥시스템의 동적특성을 파악하고, 상시교통차 량 및 실험차량에 대하여 진동을 실측하여, 이를 진동수영역에서 분석하였 다. 연구 결과 차량하중의 가진력은 약 20 Hz 이상의 진동수 영역에서 급격히 감소하는 것으로 나타났으며, 바닥시스템의 1차 고유진동수가 20 Hz 이상 인 경우 고유진동수 성분이 가진되더라도 진폭이 작게 나타나서 차량하중 으로 인한 공진효과가 급격히 감소하였다. 주차장 바닥시스템의 진동을 저감시키기 위해서는 차량의 주요 가진력이 없는 약 20 Hz 이상에서 1차 고유진동수를 갖도록 설계하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다.
교통하중에 인접한 철근큰크리트 건축물의 GUI를 이용한 수직진동예측 프로그램 개발
홍갑표,황민영,전호민,김이석 대한건축학회 2002 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.18 No.8
The purpose of this paper is to develop a vibration prediction program considering 2-D soil-structure interaction effect in the frequency domain. The program aims to directly apply to vertical vibration response analysis of building structures due to traffic loads. A combined analysis method of finite elements and boundary elements is adopted because it is considered to represent soil-structure interaction better than other methods. In this method, building structures and the near-field soil are modeled by the standard linear finite elements, while the half-space soil is represented using the linear boundary elements in the frequency domain. In order to verify this combined analysis method, experiments are carried out for building structures subject to ground vibration caused by traffic loads. The results from the experiments are analyzed by the program developed and then, compared with the previous experiments related to this subject conducted by the authors. Through the comparison of the results, it is concluded that the combined analysis method, the program developed in this paper, may be used for building structures in a precise manner. Also, graphic user interface is made by the object oriented programming to make an offer for the convenience of practical engineers and investigators.