Seismic Isolation Effects Due to the Difference Between the Center of Mass of the Building and the Center of Stiffness of Isolation Layer

In this study, we examined the seismic isolation effects due to the difference between the center of mass of the building and the center of stiffness of isolation layer. Because the base isolation technique is a technique that is highly dependent on the performance of seismic isolation devices installed on the seismic isolation layer, we have to examine the horizontal stiffness of seismic isolation devices after making them. If difference between the design stiffness and the actual stiffness of the seismic isolation device occurred, a big problem may be generated in the upper members on the seismic isolation layer. The analytical results show that the more eccentricity increases, the more maximum response acceleration, story shear and the member forces of the upper part of the structure increases, and the damage is expected to be in excess. Therefore, it is recommended that if possible, isolation devices have to be designed to coincide the center of mass of the building with the center of stiffness of isolation layer. If not after making isolation devices, they need to be relocated to prevent the eccentricity.

건물의 질량중심과 면진층의 강성중심 차이에 따른 면진효과

본 연구에서는 건물의 질량중심과 면진층의 강성중심 사이의 차이에 따른 면진효과에 대하여 살펴보았다. 면진기술은 면진층에 설치되는 면진장치의 성능에 크게 의존하는 기술이므로 면진장치 제작 후 전수검사를 통하여 면진장치의 수평강성을 검토하게 되어 있다. 하지만 면진장치 성능실험 시 각각의 면진장치의 품질기준은 건축기준에는 정해져 있지 않으며, 이로 인해 설계 시 적용된 강성과 실제 강성의 차이가 발생하여 면진층 상부 부재에 큰 문제를 야기할 수 있다. 연구결과, 최대응답변위의 차이는 크게 나타나지 않았으나 편심이 증가할수록 최대응답가속도, 층전단력 및 상부구조의 부재력은 크게 증가하여 일부 부재에서는 과도한 손상이 예상된다. 따라서 면진층은 실제 장치 제작 후 전수검사를 실시하여 반드시 설계된 의도대로 편심이 발생하지 않도록 장치를 재배치할 필요가 있으며, 가능하다면 건물의 질량중심과 강성중심의 차이는 동일하게 설계할 것을 추천한다.