교량 지진격리받침의 극한특성에 대한 실험적 고찰

An Experimental Study on the Characteristics of Seismic Isolators under Extreme Conditions

교량의 내진설계에 적용되는 지진격리받침은 초창기 외국제품 수입에서 시작하여 현재는 국내업체의 자체 생산도 가능한 단계에 이르렀다고 할 수 있지만 지진격리받침의 극한적 조건에서의 특성에 대한 고찰은 거의 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 다양한 지진격리받침 중에서도 많은 적용 사례가 있는 적층고무형태를 대상으로 하여 지진격리받침이 전단수평력을 받아 파괴에 이르는 전단파괴, 지진격리받침의 장기적 특성변화를 유발하는 노화, 크리프가 지진격리받침의 특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 실험을 통한 실제적인 고찰이 이루어질 수 있도록 적층고무형 지진격리받침을 실제로 제작하였고 설계수직하중을 재하한 상태에서 전단파괴에 이르도록 전단변위를 가하였다. 그리고 고무재료의 노화에 의한 특성과 영향을 분석하고자 노화촉진을 위한 고온 환경에 지진격리받침을 일정시간 노출시킨 뒤 노출 이전에 측정한 특성에 비해 얼마나 변화하였는지 비교 분석하였다. 아울러 고정된 수직하중을 받는 상태에서 고무재료의 크리프 발생으로 지진격리받침의 높이가 영구적으로 변화 할 수 있는데 받침의 수명을 고려하여 60년 후의 크리프량을 추정하였다.

For the early seismic isolation design in Korea, foreign products of isolation bearings were used. But these days, the application of domestic products of isolation bearings is increasing. However various experimental studies can be found very seldom on the extreme and lonr term behaviors of isolation bearings. In this study, we considered the laminated rubber type isolation bearings that have many application cases in Korea and we evaluated their shear strength, long term characteristics such as aging and creep affecting shear strength of bearings in long term period. For the reality of experiments, fabricated isolation bearing specimens are designed for a real structure and shear loading was applied under design compressive loads. To evaluated aging effect, the specimens were exposed to high temperature environment for certain period and their shear properties were measured to compare with their original values. Also we measured creep amount of isolation bearings under constant compressive load for 1,000 hours and estimated creep amount after 60 years compatible with general life cycle of bridges.