다중동조질량감쇠기를 이용한 철도역사의 진동제어

Vibration Control of a Railroad Station Using a Multiple Tuned Mass Damper Technique

이 논문에서는 철도역사 승강장에 MTMD(Multiple Tuned Mass Damper) 기술을 적용하여 보다 효율적으로 철도역사의 진동을 제어할 수 있는 알고리즘을 제안하고, 진동저감 특성을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 구조물의 응답을 기반으로 최적화된MTMD 설계파라미터를 결정할 수 있으며, 열차하중이 작용하는 철도역사에 적절히 적용할 수 있도록 개발되었다. 진동저감특성 분석은 선하역사에 대한 수치해석모델을 이용하여 수행하였다. 열차의 속도 및 MTMD의 설계파라미터 변화에 따른 진동저감 특성을 분석한 결과, 승강장의 질량을 이용한 MTMD를 설치할 경우 최대 7.8 dB (V)의 진동저감 효과가 있는 것으로 나타났으며, 열차 속도에 따라 진동저감 특성이 변화하는 것으로 나타났다. 또한, 제안된 알고리즘을 이용하여 최적화된 MTMD 설계파라미터는 철도역사의 진동을 보다 효율적으로 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

In this paper, a vibration control algorithm, which can effectively control the vibration of a railroad station, is presented, and vibration reduction characteristics of the algorithm is analyzed. The algorithm, developed for a railroad station subjected to a train load, utilizes an MTMD(Multiple Tuned Mass Damper) technique applicable to a platform, and optimizes MTMD design parameters based on the response of a structure. The vibration reduction characteristics is analyzed using a numerical model for an elevated railroad station. The result of the numerical study on the effect of train speed and MTMD design parameters on vibration reduction characteristics reveals that the installation of a platform designed as an MTMD can reduce the vibration of the elevated railroad station as low as 7.8 dB (V), and the train speed can change the vibration reduction characteristics. Also, the vibration of the elevated railroad station can be more effectively reduced using the MTMD design parameters optimized using the proposed algorithm.