Shaking Table Test of a Stainless Water Tank with Natural Rubber Bearing

Recently, interest in structural stability has increased due to earthquakes. Isolation systems can improve seismic ability without harming the functions and appearance of existing and new constructions, and they have established efficiency in foreign country that have experienced earthquakes. In this study, an isolation system is suggested using a natural rubber bearing (NRB) on a stainless water tank for stability assurance in an earthquake. A shaking table test was carried out to evaluate the seismic capacity of a non-isolated water tank and an isolated tank. Displacement meters in the water tank measured the behavior characteristics of the tanks, which were compared using artificial seismic waves of 0.154 g, 0.231 g, 0.341 g, and 0.348 g with water levels of 0.0 m, 1.5 m, and 2.5 m. At 2.5 m, a decrement effect was generally shown in the isolated water tank, and a bigger displacement occurred in the non-isolated water tank than in the isolated one at water levels of 0.0 m and 1.5 m. It is interpreted that the weight of different water levels affects the decrement effect. If seismic reinforcement is done, the isolated bearing should be designed while considering the fluid storage level.

천연고무받침이 설치된 스테인리스 물탱크의 진동대 실험

최근 빈번한 지진발생으로 인한 구조물에 대한 안전성에 대한 관심이 증대하는 가운데 면진시스템은 신축 구조물뿐만 아니라 기존 구조물에 대해서도 구조물 자체의 기능이나 미관을 손상시키지 않고 효과적으로 내진성능을 향상시킬 수 있는 방법이며, 지진을 경험한 외국에서 이미 그 효율성이 입증된 방법이다. 본 연구에서는 스테인리스 물탱크를 대상으로 지진에 대한 안전성 확보를 위해 천연고무받침(NRB)을 이용한 면진시스템을 제안하였다. 이에 대해 비면진 물탱크와 천연고무받침이 설치된 물탱크의 내진성능을 평가하기 위해 진동대 실험을 실시하였다. 물탱크에 변위계를 설치한 후 0.0m, 1.5m, 2.5m 수위별로 인공지진파 0.154g, 0.231g, 0.341g, 0.348g를 가진하여 비면진 물탱크와 천연고무받침이 설치된 물탱크에 거동 특성을 비교 분석하였다. 진동대 실험 결과 수위 2.5m의 경우 면진 물탱크에서 전반적으로 면진시스템의 감쇠효과가 나타나지만, 수위 0.0m, 1.5m의 경우 비면진 물탱크보다 면진 물탱크에서 큰 변위가 발생하는 것으로 나타났다. 이는 물탱크 수위에 따른 중량이 면진시스템의 감쇠효과에 영향을 미치는 것으로 판단되며 면진시스템을 이용하여 물탱크의 내진 보강을 할 경우 유체의 저장 수위에 따라 지진격리받침을 설계해야 할 것으로 판단된다.