• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.8 no.1
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• pp.139-146
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• 2004

In this paper, the seismic analysis and the modeling techniques have been introduced for seismic performances assessment, when seismic isolation bearings are applied to a real bridge. Nonlinear time-history analysis is carried out using finite element analysis program. El Centro earthquake(1940, N00W) used as earthquake ground excitations. The seismic response of seismically isolated bridge is compared with that of a bridge using conventional Pot Bearings, after obtaining the displacements of the deck, the deformations of the piers, shear forces and moments of the bottoms of the piers. The analytical analysis results show that seismic isolation bearing, especially seismic isolation bearings with sliding mechanism, could reduce earthquake forces.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2006.03a
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• pp.463-470
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• 2006

이 논문에서는 신경망 제어기와 MR 댐퍼를 이용하여 지진하중을 받는 지진격리 벤치마크 구조물의 응답 감소를 위한 반능동 제어방법이 제안되었다. 제안방법 중 신경망 제어기에는 적절한 제어력을 산출하기 위해 가격함수를 기반으로한 학습 알고리즘과 간편한 민감도 계산기법이 도입되었다. MR 댐퍼가 계산되어진 제어력과 비슷한 제어력을 낼 수 있도록 clipped 알고리즘을 이용하였고, 제안된 반능동 신경망 제어방법이 지진격리 장치가 설치된 벤치마크 구조물에 적용되었다. 수치해석에서는 벤치마크 문제를 정의한 논문에서 제공된 수동제어방법이나 예시제어방법과 제안 방법의 제어성능을 비교하였다. 수치해석 결과 제안방법은 지하 변위를 약간 증가시키지만, 각층의 가속도, base shear, building corner drift 등을 매우 효과적으로 줄이는 것으로 판명되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.67-77
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• 2008

Seismic isolation has been studied continuously as a solution of the seismic engineering to reduce the sectional forces and the damages of structures caused by earthquakes. To certify reliable design and installation of the seismic isolation systems, seismic isolation bearings should be fabricated under well planned quality control process, and proper evaluation tests for their seismic performance should be followed. In this study, shear property evaluation tests for the lead rubber bearings(LRB) and the rubber bearings(RB) were implemented and the temperature dependency tests were also implemented to evaluate the changes of shear properties according to the changes of temperature. After evaluation tests, the measured shear properties were compared to their design values and their deviation was analyzed comparing with the allowable error ranges specified in Highway Bridge Design Specifications. These results showed that a considerable number of isolation bearings have so large deviations from their design values that their error ranges were over or very close to the allowable ranges. And the test results for temperature dependency showed that the shear properties of isolation bearings would be changed in great degree by the change of temperature during their service period. If these two types of changes in their shear properties are superposed, it would possible that the changes of shear properties from their original design values are over than 50%.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.457-464
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• 2003

최근 교량의 건설에 있어서 내진설계가 주요문제로 부각되면서, 구조물의 진동응답을 제어 하는 갖가지 형태의 진동제어 기법이 적용되고 있다. LRB(Lead Rebbe. Bearing), LUD(Lock Up Device)등 다양한 지진격리장치가 설계에 적용되고 있으며 특히, 설계변경 .내진보수보강과 같이 제약 조건이 있는 상황에서 유용한 면진방법으로 사용되고 있다. 이러한 지진격리장치는 기본적인 설계특성인 수평강성, 감쇠성능에 대한 검증을 필요로 한다. 특히, 지진과 같은 동적하중에 대하여 하중속도, 수직력, 변형률 등에 대한 의존성과 내구성의 검토가 필요하며 유사장치에 대하여 검증실험기준의 정립이 진행 중에 있다. 강재이력댐퍼인 E-Shape 댐퍼는 지진격리장치로서 교각의 고정단에 교좌장치로 설치되어 상시에는 탄성영역 내에서 거동하는 고정단의 역할을 하다가, 지진발생시에는 E-Shape형태의 강재댐퍼가 소성변형을 통한 이력거동으로 에너지 소산기능을 가진 교좌장치이다. 최근 LRB에 대하여는 다양한 특성실험이 수행되고 있으나 상대적으로 강재이력댐퍼에 대하여는 이러한 검증실험이 수반되지 않고 사용되고 있다. 본 실험연구에서는 E-Shape 강재이력댐퍼에 대하여 연직하중, 수평변형률, 수평속도에 패한 동적특성을 평가함으로서 강재이력댐퍼를 이용한 지진격리설계의 타당성과 면진성능을 평가해 보았다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.1A
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• pp.173-181
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• 2006

Many isolated bridges are designed and constructed after the introduction of the seismic design. However those bridges designed in engineering fields have unnecessarily high serviceability limit and brittle failure mechanism, which do not satisfy the seismic design concept. Such design results are due to the excessive substructure stiffness of the conventional design method as well as the misunderstanding of the seismic design method. In this study an isolated bridge designed with the conventional design method is selected and the same bridge with steel bearings is modelled for the comparative seismic design. From the comparison, the seismic design procedures satisfying the required performance levels are provided for the two bridges. It is confirmed that the isolated bridge requires more complicated design procedure with trial and error methods and reanalyses but provides higher serviceability limit compared to the bridge with steel bearings. However, because the required serviceability limit can also be obtained by adjusting substructure stiffness, it is a resonable seismic design process that an isolated bridge is to be considered as an alternative design when the ductile failure mechanism is not obtained with a bridge with steel bearings.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.13 no.4
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• pp.15-23
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• 2009

An experimental study was performed to evaluate seismic reduction performance and the applicability of 2-dimensional floor isolation system to the main control room of a nuclear power plant. A lead-rubber bearing (LRB) and a friction pendulum system (FPS) were designed and fabricated for a 2-dimensional floor isolation system. A partial experimental model of a main control room with the LRB and FPS was tested using a shaking table. The experimental model consisted of a control panel, a 2.5m${\times}$2.5m access floor, and four LRB and FPS. The artificial time histories based on the horizontal floor response spectrums (OBE, SSE) of the main control room were used as earthquake input signals. Compared to the non-isolated system, the seismic response of experimental models using a 2-dimensional floor isolation system showed considerable seismic reduction performance against an earthquake.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.5A
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• pp.685-690
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• 2008

Recently, as large structures become lighter and more flexible, the necessity of structural control for reducing excessive displacement and acceleration due to seismic excitation is increased. As a means to minimize seismic damages, various base isolation systems are adopted or considered for adoption. In this study, a base isolation system using hysteretic damper is shown to effectively protect structures against earthquakes. A mechanical model is determined that can effectively portray the behavior of a typical E-shape device. Comparison with experimental results for a hysteretic damper indicates that the model is accurate over a wide range of operating conditions and adequate for analysis. The seismic performance of hysteretic dampers are studied and compared with the conventional systems as a base isolation system. A five-story building is modeled and the seismic performance of the systems subjected to three different earthquake is compared. The results show that the hysteretic damper system can provide superior protection than the other systems for a wide range of ground motions.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2000.06a
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• pp.223-228
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• 2000

지진격리교량은 강진지역의 지반운동과 구조물의 거동에 근거한 내진설계 개념을 바탕으로 설계되었다. 그러나 지반운동의 특성과 구조물의 거동에 있어서 한반도와 같은 중약진 지역과 지각변동운동이 활발한 강진지역은 큰 차이를 보이고 있다. 따라서 중약진 지역의 내진설계에서는 지반운동의 특성이 반영되어야 할 필요가 있으며, 특히, 지진격리교량의 경우에는 교각의 연성 등 중약진 지역의 구조물의 거동특성이 반영되어야 한다. (중략)

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.93-104
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• 2000

적충되어 있는 다중 블록 시스템은 역사적 건물이나 문화재등에 자주 사용되고 있다. 이러한 구조시스템은 지진에 매우 취약하고, 특히 세장한 구조물인 경우에는 낮은 수준의 지반가속도에 대해서도 전도가 일어날 수 있다. 지진으로부터 이러한 구조물을 보호할 수 있는 방법중의 하나로써 지진격기받침의 사용을 들 수 있으나, 아직 격리받침이 설치되어 있는 다중블록의 거동에 대해서는 잘 알려지지 않는 실정이다. 이 논문에서는 각각 P-F 시스템, FPS, LRB 시스템이 설치되어 있을때의 세장한 강체 블록의 동적거동에 대해 살펴보았다. P-F 시스템과 FPS에서의 마찰모델은 Coulomb의 마찰법칙을 이용하였도, 상부구조물은 붙음(stick)모드와 록킹(rocking) 모드만이 존재하도록 가정하였다. 충격은 개별요소법(distinct element method, DEM)을 이용해 기술하였고, 조화입력운동에 대한 응답을 조사하였다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.442-448
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• 2003

최근 장대교량의 건설이 증가하고 지진에 대한 관심이 고조되면서 교략의 내진설계와 면진설계가 교량설계의 주요항목으로 자리잡게 되었다. 특히 최근 ILM교량과 같은 다경간 장대교의 경우 지진시 교량의 상부구조와 하부구조를 격리시켜 주기를 변화시키는 LRB를 이용한 면진설계가 주로 이루어지고 있다. 그러나 아직까지 국내에는 Mt5의 거동과 기본성능에 대한 실험데이터가 절대적으로 부족하며, 따라서 그 특성을 엄밀히 검증하지 못한 채 고속도로 및 국도상의 교량에 LRB를 다수 사용하고 있는 현실이다. 본 연구에서는 실교량에 사용될 LRB에 대하여 기본성능 중의 하나인 피로마모시험을 수행함으로써 온도하중과 같은 반복하중에 대한 LRB의 피로거동을 모사하고 피로시험 전.후의 기본성능의 변화를 파악하였다. 이러한 LRB의 기본성능에 대한 실험온 LRB의 성능에 대한 검증과 함께 LRB의 거동에 대한 불확실성을 줄일 수 있는 기본 자료로 축적할 수 있으며, 현재 한국도로공사 도로교통기술원에서 마련중인 지진격리장치(LRB) 성능시험기준(안)의 정립에 기초 자료로참고하고자 한다.