• 한국지진공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.207-217
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• 2015

In order to increase seismic performance of nuclear power plant (NPP) in strong seismic zone, lead-rubber bearing (LRB) can be applied to seismic isolation system of NPP structures. Simple equivalent linear model as structural analysis model of LRB is more widely used in initial design process of LRB than a bilinear model. Seismic responses for seismically isolated NPP containment structures subjected to earthquakes categorized into 5 different soil-site classes are calculated by both of the equivalent linear- and bilinear- LRB models and compared each others. It can be observed that the maximum displacements of LRB and shear forces of containment in the case of the equivalent linear LRB model are larger than those in the case of bilinear LRB model. From the seismic fragility curves of NPP containment structures isolated by LRB, it can be observed that seismic fragility in the case of equivalent linear LRB model are about 5~30 % larger than those in the case of bilinear LRB model.

• 한국지진공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.1-11
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• 2015

In order to perform a soil-isolation-structure interaction analysis of seismically isolated nuclear power plant (NPP) structures, the nonlinear behavior of a seismic isolation system may be converted to an equivalent linear model used in frequency domain analysis. Seismic responses for seismically isolated NPP containment structures subjected to a simple artificial acceleration history and different site class earthquakes are evaluated for the equivalent-linear and nonlinear models that have been applied to lead-rubber bearing (LRB) modeling. It can be observed that the maximum displacements of the equivalent linear model are larger than that of the nonlinear model. From the floor response spectrum analysis for the top of NPP containment structures, it can be observed that the spectral acceleration of an equivalent linear model at about 0.5 Hz frequency is about 2~3 times larger than that of a nonlinear model.

• 전산구조공학
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• 제7권4호
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• pp.145-150
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• 1994

고무받침등을 이용한 기초분리공법은 상부구조물의 고유주기를 기초분리가 되지 않은 구조물보다 길게 하여줌으로써 지진에 의해서 발생하는 밑면 전단력을 감소시키는 원리를 이용하고 있다. 이 원리는 지진지역에 있는 일반 건물구조물에 세계각국에서 성공적으로 사용되고 있으며, 특히 교량구조물에도 그 역할이 입증되어 미국, 일본 등을 중심으로 적용이 급증하고 있다. 본 논문은 동일한 원리를 우리나라에서 건설되고 있는 원전구조물에 적용하여 기초분리된 원전 격납구조물의 거동을 고찰하고자 한다. 이와 같은 거동해석을 실시하는데 있어서, 시간영역 해석은 많은 시간과 경비를 요하게 되어 현실적으로 사용하기에 여러 어려움이 존재하게 되는데 반해, 주파수영역 해석은 이러한 단점을 극복하게 되어 실용적이며 효과적인 결과를 제공하게 된다. 즉, 입력 지진파에 의한 기초분리 원전 격납구조물의 거동을 예측함에 있어서 시스템 복소주파 응답함수 및 지진파의 파워스펙트럼 계산을 통하여 보다 합리적인 접근이 가능함을 보이고자 한다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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• pp.136-143
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• 1997

본 연구에서는 철골구조물을 대상으로 지진격리(Base-Isolation)를 사용하였을 때의 진동감소 효과를 분석하기 위하여 지진하중에 대한 진동대 실험을 수행하였다. 실험 대상구조물은 $\frac{1}{4}$축소모형의 3층 철골구조물이며, 입력지진은 여러 계측기록과 UBC 설계스펙트럼으로부터 3가지 지반조건에 대하여 작성한 인공지진기록을 사용하였다. 축소 실험모형은 기초가 고정된 일반적인 철골구조물과 적층고무받침(Laminated Rubber Bearing) 형식의 지진격리장치(Base Isolator)를 사용한 구조물을 동시에 설치하여 그 지진응답을 비교 관찰하였다. 대부분의 하중하에서 지진격리장치가 사용된 철골구조물의 경우에 지진응답이 현저히 감소하는 것을 알 수 있으나, 장주기파의 성분이 강한 지반운동에 대해서는 오히려 지진응답이 증가하였다. 그러나 여러 지반조건에 대하여 UBC 시방서에서 규정한 설계하중에 대하여는 진동감소효과가 우수함을 보인다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.599-605
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• 2009

The aim of the present study is the characteristics of bridge rubber pads and suggested how to determine the stiffness the pads. A disk bearing is operated as an elastic bearing in the vertical direction and is composed of a Polyether Urethane (polyurethane) disk for elastic support and Polytetrafluoroethylene (PTFE) to accommodate movement. Static tests are conducted in a laboratory to determine the static behavior of a Polyurethane disk. Finite Element (FE) analysis is also performed to verify the static performance. For dynamic behavior, four disk bearings having the identical Polyurethane disk used in the static tests are installed in a full size railway bridge and tested under a running locomotive. From the tests results, the static and dynamic stiffness of disk bearings are estimated and compared with each other. In the procedure to estimate the stiffness of a pad, the dead load(pre-load) of a bridge and live load of a vehicle are considered.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.425-432
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• 2001

This paper presents the studies of the characteristics of dynamic behavior of single layer latticed domes with laminated rubber bearing and establishes the effectiveness of the system. The base isolation system installed between base and structures reduces the responses due to earthquake motions and increases the natural period of structures. Numerical analysis is carried out using modal superposition method and Newmark-βmethod which is linear acceleration method with (equation omitted) : 1/2 and β : 1/6. The time interval Δt for response calculation is 0.001 sec. Damping ratio is 2 % as Rayleigh damping and El Centro NS(1940) as earthquake motion is the input excitation data. The acceleration response of dome with base isolation is reduced to 30 % of the response of non-isolation system. From the results of the numerical studies on the models, it is confirmed that base isolation system effectively suppresses the responses of the domes subjected to horizontal earthquakes.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.326-333
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• 2003

Most long-span bridges such as a cable-stayed bridges have a number of long-period modes due to the flexibility, thus the design concept extending the natural period of structures using base isolation system may be difficult to use directly to these structures. But, the effectiveness of LRB for cable-stayed bridges is indicated in several papers. In this study, the guidelines of designing LRB for a seismically excited cable-stayed bridge using benchmark cable-stayed bridge are presented. The design properties of LRB are chosen that the design index(DI) is minimized or little changed for variation of properties. And the seismic performance of designed LRB is also investigated. The consequences show that the perforamnce of designed LRB is better than that of simply designed LRB for several history earthquakes. Moreover, the design properties of LRB are researched to several diffrent dominant frequency of earthquake. The results present that the plastic and elastic stiffness of LRB are affected by the dominant frequency of earthquake.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.537-544
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• 2006

In this study, performance level evaluation tests have been actually performed on laminated rubber seismic isolation bearings (LRB) made in Korea. To provide basic data for setting up fabrication criteria and performance evaluation criteria three real scale LRB were tested and the test results were analysised. Accordingly, a large capacity test device has been designed and manufactured to implement the tests. The device selected for evaluation is a circular LRB actually applied in bridges. Evaluation tests were conducted using full-scale LRB with diameter of 851mm in the rubber part and total height of 215mm of which the effective horizontal stiffness and equivalent damping ratio have been measured during the experiments.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.88-95
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• 2018

In this study, to enhance the seismic performance of nuclear power plants (NPP), a small laminated rubber bearing (LRB) is chosen as a seismic design option of the vulnerable equipment. Prior to the application of equipment base isolation, it is necessary to review the feasibility that the technique contributes enough to the seismic performance of NPP by analysis. At first, some preliminary design of small LRBs for equipment is carried out. Design parameters such as horizontal and vertical stiffnesses, design natural frequencies are checked by calculation and analysis for the four design options considering various upper weights. Performance test of small LRB is to be carried out to verify static performance using the results.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.51-63
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• 2002

본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교의 진동제어 기법 개발을 위해 제공된 벤치마크 사장교에 복합제어 기법을 적용하였다. 이 벤치마크 문제는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고 Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계 단계에서부터 내진 문제를 중요하게 고려하였다. 벤치마크 문제에는 사장교의 상세한 설계도면에 기초해 교량의 복잡한 거동을 나타낼 수 있는 3자원 선형모델과 각 제어기법의 성능을 평가하기 위한 18개의 평가기준이 제시되어 있다. 본 연구에서 적용한 복합제어 기법은 지진하중으로 인해 구조물에 발생되는 하중을 줄이기 위한 수동제어 기법과 상판변위와 같은 구조물의 응답을 추가적으로 제어하기 위한 능동제어 기법이 결합된 제어 방법이다. 수동제어 장지로는 납고무받침을 사용하였고 Bouc-Wen 모델을 사용하여 비선형 거동을 고려 할 수 있도륵 모델링 하였다. 능동제어 장치로는 이상적인 hydraulic actuators 가 사용되었으며 제어 알고리듬은 $H_2$/LQG 를 적용하였다. 수치해석 결과 제안방법의 성능은 수동제어 방법에 비해 매우 효과적이며, 능동제어 방법에 비해서는 약간 좋은 제어성능을 나타내었다. 복합제어 방법은 수동제어 부분 때문에 능동제어 방법에 비해 보다 신뢰할 수 있는 제어 방법이다. 따라서 제안된 제어방법은 지진하중을 받는 사장교의 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있다.