Seismic Responses Control of Coupled Shear Wall Structures Using LRBs

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. When these structures are subjected to seismic excitations, excessive shear forces are induced in coupling beams. Accordingly, brittle failure of coupling beams may occur or shear walls may yield first. To avoid this problem, damping devices can be installed in coupling beams. It can increase the vibration control effect and improve the seismic resistance performance of the coupled shear wall structure by avoiding stress concentration and the brittle failure of coupling beams. Based on this background research, an LRB (lead rubber bearing) was introduced in the middle of the coupling beam in this study and the authors investigated the seismic response control effect and stress distribution of the proposed system. To this end, a modeling technique that can effectively predict the structural behavior of coupled shear wall structures has been proposed. With this proposed technique, time history analyses of the example coupled shear wall structure subjected to seismic excitation were performed and the vibration control effects of the seismic responses were investigated.

LRB를 이용한 병렬전단벽 구조물의 지진응답제어

대부분의 전단벽 구조물은 통로의 목적으로 개구부를 필요로 하게 되고 전단벽들 사이가 슬래브나 연결보로 연결된 병렬 전단벽의 형태를 띠게 된다. 이러한 구조물에 지진하중이 작용할 때 연결보에 과도한 전단력이 작용하여 연결보가 취성적으로 파괴되거나 전단벽이 먼저 항복하는 문제점이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 연결보에 감쇠장치를 설치하게 되면 구조물의 진동제어효과와 더불어 연결보의 응력집중 및 취성적 파괴를 막을 수 있어서 내진성능 향상을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 병렬전단벽 연결보 중앙부에 LRB (Lead Rubber Bearing)가 설치된 구조물의 지진응답제어효과 및 응력의 분포를 평가하여 구조적 효율성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 병렬전단벽의 거동을 비교적 정확하게 모사할 수 있는 모형화 방법을 제안하였고, 제안된 모형화 방법을 통하여 지진하중을 받는 예제 병렬구조물에 대한 시간이력해석을 수행한 후 지진응답제어성능을 검토하였다.