Seismic Effect of LRB Base Isolator on Bridges

LRB 기초분리장치의 교량 내진효과

The purpose of this study is to analyze the seismic effects of Lead Rubber Bearing base isolators on bridges. Base isolation is the tool to minimize the effect of earthquake before the seismic force is transfered to the structure. Currently, many structures including the buildings, power plants, and bridges, were built and planned with base isolation method. The simple model is developed for bridges with Lead Rubber Bearings. Equations of motion are solved by Newmark ${\beta}$ method. Springs representing the base isolators are assumed as bilinear springs and piers are modeled as nonlinear springs implementing Q-HYST model. Analysis is performed for the selected bridge. El Centro (N-S) earthquake(1940) is used. Deck displacement, pier ductility and pier shear force are calculated for the various Lead Rubber Bearings.

본 논문의 목적은 LRB 기초분리장치가 설치된 교량의 내진효과를 해석하는 것이다. 기초분리방법은 지진력이 구조물에 전달되기 전에 그 영향을 최소화시키는 방법으로 현재 건물, 발전소, 교량 등의 구조물에 실용화되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 기초분리장치인 Lead Rubber Bearing이 설치된 교량의 단순화된 모델을 개발하고 여러 크기의 LRB에 대하여 지진의 영향을 해석하였다. 단순화된 교량모델의 운동방정식을 Newmark ${\beta}$ 방법에 의해 시간이력해석을 수행하였다. 기초분리장치의 모델로는 이중선형성을 갖는 스프링을, 교각모델로는 비선형성 및 강성저하를 고려한 Q-HYST모델을 사용하였다. 해석예로 미국 네바다주에 소재한 Rose Creek 교량에 대한 남북방향 El Centro지진(1940)의 영향을 해석하였다. 상부구조 횡방향처짐, 교각연성 및 교각 밑면 전단력을 구하였다.