선형 점성 감쇠기가 장착된 인접구조물의 진동제어를 위한 유전자 알고리즘 기반 최적설계

서지정보

· 발행기관 : 한국지진공학회
· 수록지 정보 : Jorunal of the Earthquake Engineering Society of Korea / 11권 / 1호
· 저자명 : 옥승용, 김동석, 고현무, 박관순

초록

이 연구에서는 인접한 두 빌딩의 진동제어를 위한 방법으로 선형 점성 감쇠기의 위치별 용량의 최적설계방법을 제시하고자 한다. 기존 연구들에서는 감쇠기의 균등분포 또는 층별 감쇠비의 민감도에 비례하는 분포의 가정 하에서의 준최적(suboptimal) 설계문제를 다룬 반면, 이 연구에서는 감쇠기의 위치별 용량을 독립적인 설계인자로 고려함으로써 전역 최적해를 결정하는 최적화기법을 다루었다. 이를 위하여 넓은 영역에서 다수의 설계변수를 효율적으로 검색할 수 있는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 도입하였으며, 제어 성능 및 감쇠용량에 대한 목적함수의 정의를 달리함으로써 얻어지는 여러 최적설계 결과를 상호 비교하여 보다 최적의 해를 구할 수 있는 목적함수를 정립하였다. 기존 연구결과와의 제어성능 및 감쇠용량의 비교를 통하여 제시하는 방법의 효율성을 검증하였다. 아울러 서로 상이한 주파수 성분을 띄는 실제 역사지진에 대한 시간이력해석을 통하여 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 제진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

영어초록

This paper proposes an optimal design method of distribution and capacities of linear viscous dampers for vibration control of two adjacent buildings. The previous researches have dealt with suboptimal design problem under the assumption that linear viscous dampers are distributed uniformly or proportionally to the sensitivity of the modal damping ratio according to floors, whereas this study deals with global optimization problem in which the damping capacities of each floor are independently selected as design parameters. For this purpose, genetic algorithm to effectively search multiple design variables in large searching domains is adopted and objective function leading to the global optimal solutions is established through the comparison of several optimal design values obtained from different objective functions with control performance and damping capacity. The effectiveness of the proposed method is investigated by comparing the control performance and total damping capacity designed by the proposed method with those of the previous method. In addition, the time history analyses are performed by using three historical earthquakes with different frequency contents, and the simulation results demonstrate that the proposed method is an effective seismic design method for the vibration control of the adjacent structures.

참고자료

· 없음