| 연구개발개요 |
● 강재프레임에 마찰댐퍼와 스프링이 결합된 새로운 내진보강장치 개발● 강성보강, 에너지소산, 자가복귀 성능이 복합된 고효율 내진보강시스템 개발● 기존 구조물에 설치되는 케미컬 앵커의 개수를 1/5 이하로 줄여 기존 구조물의 손상을 방지하고 인건비/재료비 절감 및 공기단축 가능● Type 1 - 지반에 고정되는 철골 가새골조에 직선형 마찰댐퍼와 디스크형 스프링이 결합 - 기존 구조물과 신설 가새골조 사이는 마찰댐퍼로 연결 - 기존 구조물과 가새골조 사이에 발생하는 상대변위에 비례하여 디스크형 스프링의 복원력 발생● Type 2 - 기존 구조물에 접합되는 철골 프레임의 보기둥 접합부에 회전형 마찰댐퍼와 코일형 스프링이 결합 - 기존 구조물과 강재프레임은 보기둥 접합부에서 앵커볼트로 연결 - 기존 구조물의 변형에 비례하여 강재프레임의 회전형 마찰댐퍼가 작동하며, 코너에 설치된 회전형 스프링에 의하여 복원력 발생
|
| 최종목표 |
자가복원력과 에너지소산 기능을 가진 저비용 강재프레임 내진보강시스템 형상 및 실용화기술 개발 - 감쇠장치와 스프링이 설치된 강재골조 보강기법 개발- 강도 조절이 가능한 마찰댐퍼 개발- 복원력 발생을 위한 강재 디스크형 또는 회전형 스프링 개발- 개발된 장치의 해석모델 개발 및 내진보강기법의 효율성 평가- 지반-구조물 상호작용해석을 통한 내진보강에 대한 지반의 영향 검토- 신속한 비선형해석을 위한 머신러닝기반 내진성능평가기법 개발- 실물실험을 통한 내진보강 효과 검증- 최적화 기법을 이용한 보강장치의 최적설계기법 개발- 생애주기비용 산정을 통한 개발된 시스템의 경제성 평가- 실무 적용을 위한 설치 상세 개발
|
| 연구내용 및 범위 |
연구내용(종합)● 감쇠장치가 설치된 외부 설치형 강재 가새골조 개발● 강도 조절이 가능한 마찰댐퍼 개발● 복원력 발생을 위한 강재 디스크형, 회전형 스프링 개발 ● 개발된 장치의 해석모델 개발 및 내진보강기법의 효율성 평가● 지반-구조물 상호작용해석을 통한 내진보강에 대한 지반의 영향 검토● 신속한 비선형해석을 위한 머신러닝기반 내진성능평가기법 개발 ● 실물실험을 통한 내진보강 효과 검증● 최적화 기법을 이용한 보강장치의 최적설계기법 개발● 생애주기비용 산정을 통한 개발된 시스템의 경제성 평가● 실무 적용을 위한 설치 상세 및 시공매뉴얼 개발● 테스트베드를 통한 현장적용 타당성 분석연구내용(1년차)- 강재 가새골조 + 마찰댐퍼 + 복원 스프링 각 요소 형상개발- 각 요소의 형상 및 연결상세 결정- 직선형 마찰댐퍼 성능실험- 회전형 마찰댐퍼 성능실험- 직선형 디스크스프링 성능평가- 코일형 스프링 성능평가- 직선형 댐퍼+디스크스프링 성능평가- 회전형 댐퍼+코일스프링 성능평가- 최적화를 통한 마찰력과 복원력의 최적 조합 결정- 기존 노후건물의 대상 선정 및 비선형 모델링- 노후 학교건물, 노후 상가/주거건물 대표모델 선정- 선정된 노후 건물의 비선형 정적/동적해석을 통한 내진성능평가- 강재 가새골조 + 마찰댐퍼 + 복원 스프링 비선형 해석모델 개발- 에너지소산과 복원력이 결합된 flag type 비선형 이력거동 모델링- 노후 건물 내진성능의 머신러닝 학습 데이터 set 구축- Pattern Recognition기법을 이용하여 심층신경망 구성을 위한 입력지반가속도 분류- sensitivity analysis를 이용하여 내진성능평가를 위한 최적의 심층신경망모델 선정연구내용(2년차)- 해석모델 1 설계 및 내진성능평가- 해석모델의 내진보강설계를 통한 Type 1 보강장치의 성능 검증- RC 골조 설치 실험을 통한 내진성능평가- 해석모델 2 설계 및 내진성능평가- 해석모델의 내진보강설계를 통한 Type 2 보강장치의 성능 검증- 기존 건물과의 접합상세 및 시공매뉴얼 개발 - 개발된 장치의 테스트베드를 통한 실무적용 타당성 검토- 개발된 보강장치의 실험결과를 이용하여 상세한 비선형 해석모델 개발- 상세모델을 적용한 내진보강 설계기법 개발- 지반 증폭을 고려한 지진파 산정- 지반의 비선형 스프링 모델링- 지반을 고려한 보강시스템의 효과 검증 및 설계- 골조+마찰댐퍼+복원 스프링 각 요소기술의 최적화- 대상 건물의 동적 특성에 따른 보강시스템의 최적설계기법 개발
|
