Application of LRBs for Reduction of Wind-Induced Responses of Coupled Shear Wall Structures

전단벽 구조물의 풍응답 저감을 위한 LRB의 적용

In general, shear walls are employed as lateral resistance system. Most of shear wall structures require openings in shear walls and thus shear walls are linked by floor slabs or coupling beams resulting in the coupled shear wall structures. In this study, an LRB (lead rubber bearing) was introduced in the middle of the coupling beam of the coupled shear wall structures and the wind-induced response reduction effect of this system was investigated. In order to evaluate the control performance of the proposed method, 20- and 30-story building structures were used as example structures and boundary nonlinear time history analyses have been performed using artificial wind excitation. Japanese vibration evaluation criteria was employed to evaluate whether the proposed system could improve the serviceability of the tall coupled shear wall structures under wind excitation. Based on analytical results, it has been shown that the proposed method that connects shear walls with LRBs can improve the wind-induced response control effect.

일반적으로 전단벽은 횡력저항 요소로서 널리 이용되고 있다. 대부분의 전단벽 구조물은 통로의 목적으로 개구부를 필요로 하게 되고 전단벽들 사이가 슬래브나 연결보로 연결된 병렬전단벽의 형태를 띠게 된다. 본 연구에서는 병렬전단벽 구조물의 연결보 중앙부에 LRB(Lead Rubber Bearing)를 도입하였고 이 시스템의 풍응답 저감성능을 검토하였다. 제안된 방법의 효과를 살펴보기 위하여 20층 및 30층 예제구조물을 구성하였고 인공풍하중을 작성하여 경계비선형 시간이력해석을 수행하였다. 제안된 방법이 풍하중을 받는 고층 병렬전단벽 구조물의 사용성 향상에 도움을 줄 수 있는지 평가하기 위하여 일본 진동성능평가기준을 적용하여 보았다. 해석결과 본 논문에서 제안하는 LRB를 사용하여 병렬전단벽을 연결하는 방식이 풍응답 제어성능 개선에 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.