• 대한토목학회논문집
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• 제32권2A호
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• pp.109-116
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• 2012

지진격리장치로서 납고무받침의 동적 특성은 주재료인 고무재료의 동적거동과 비선형 성질에 의존하고 있다. 역학적이나 환경적인 영향으로 인해 고무재료에 노화가 진행되고 결국에는 손상이 불가피하게 발생하게 된다. 고무재료의 노화의 주원인은 높은 온도에서 반응열로 인한 산화반응으로 알려져다. 이에 따라 납고무받침의 가속 열 노화실험을 수행하여 열 노화 전 후에 대해 받침의 특성값을 상호 비교하였다. 실험 결과 열 노화 현상은 전단강성과 에너지 감쇠 그리고 등가감소계수에 영향이 있음을 알 수 있었다. 또한 열 노화에 의한 동적특성의 저하를 실제 교량에 적용하여 납고무받침의 열 노화가 교량의 교각의 내진성능에 미치는 영향을 수치해석을 통해 비교분석하였다. 해석결과 납고무받침에 대하여 열 노화에 따른 기본 특성변화가 교량의 내진성능에 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.11-20
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• 2008

본 연구에서는 저경도 고감쇠 고무받침 시험체의 다양한 특성실험을 통하여 저경도 고감쇠 고무받침의 특성을 파악하였다. 고무받침의 파악하고자 하는 특성은 압축강성, 전단강성, 등가감쇠비, 전단특성의 변형율 의존성, 전단특성의 면압 의존성, 전단특성의 주파수 의존성, 전단특성의 온도 의존성, 극한전단특성 등이다. 특성실험은 ISO 22762-1에 따라 수행하였으며, ISO 2276-3에 따라 평가하였다. 특성실험결과 전단강성은 전단변형율과 온도 의존성이 큰 것으로 나타났고, 등가감쇠비는 면압 의존성이 큰 것으로 나타났다. 전단특성의 주파수 의존성 실험결과 0.1Hz를 기준으로 경향이 나뉘는 것으로 나타났다. 0.1Hz 이상에서는 전단특성의 변화가 적었지만, 0.1Hz 이하에서는 전단강성과 등가감쇠비 모두 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 추가적으로 크리프실험과 극한전단특성실험을 수행하였고, 실험결과는 ISO 22762-3의 요구사항을 만족하는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제4권6호
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• pp.587-606
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• 2013

The given paper presents a new approach in design of seismic isolation systems of base isolated buildings. The idea is to install not one big size rubber bearing under the columns and/or shear walls, or one by one with certain spacing under the load-bearing walls, but to install a group/cluster of small size bearings, in order to increase the overall effectiveness of the isolation system. The advantages of this approach are listed and illustrated by the examples. Also the results of analyses of some buildings where the approach on installation of clusters of rubber bearings was used in their isolation systems are given for two cases: i) when the analyses are carried out based on the provisions of the Armenian Seismic Code, and ii) when the time history analyses are carried out. Obtained results are compared and discussed. Paper also presents, as an example, detailed analysis and design of the 18-story unique building in one of the residential complexes in Yerevan. Earthquake response analyses of this building were carried out in two versions, i.e. when the building is base isolated and when it is fixed base. Several time histories were used in the analyses. Comparison of the obtained results indicates the high effectiveness of the proposed structural concepts of isolation systems and the need for further improvement of the Seismic Code provisions regarding the values of the reduction factors. A separate section in the paper dedicated to the design of high damping laminated rubber-steel bearings and to results of their tests.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.29-38
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• 2022

본 연구에서는 실규모의 2층 철골 구조물에 7종의 건축 및 비건축 비구조요소를 설치하여 진동대 실험을 수행하였다. 진동대 실험은 현행 비내진상세와 면진장치를 적용한 실험으로 두 차례 수행되었으며 본 연구에서는 무정전전원장치(UPS)의 내진성능에 대하여 실험 및 분석하였다. 비내진정착상세로는 UPS 하단에 ㄷ형강 다리부가 설치되었고, 면진장치로는 고감쇠고무와 와이어로프로 구성된 개발 복합면진장치가 사용되었다. 지진하중모사를 위하여 ICC-ES AC156 (2010)에 따라 인공지진파를 생성 후, 동일 지진파의 크기를 점증하여 가진하였다. 진동대실험을 통해 복합면진장치의 적용여부에 따른 UPS의 거동 및 동적 특성(응답가속도, 응답변위, 동증폭계수, 고유진동수, 감쇠비)을 비교 및 분석하였다. 실험결과, 복합면진장치를 적용함에 따라 UPS의 고유진동수가 감소하여 응답가속도 및 증폭계수가 크게 감소하는 것으로 확인되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권3호
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• pp.603-623
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• 2015

The scale and nature of the recent earthquakes in the world and the related earthquake disaster index coerce the concerned community to become anxious about it. Therefore, it is crucial that seismic lateral load effect will be appropriately considered in structural design. Application of seismic isolation system stands as a consistent alternative against this hazard. The objective of the study is to evaluate the structural and economic feasibility of reinforced concrete (RC) buildings with base isolation located in medium risk seismic region. Linear and nonlinear dynamic analyses as well as linear static analysis under site-specific bi-directional seismic excitation have been carried out for both fixed based (FB) and base isolated (BI) buildings in the present study. The superstructure and base of buildings are modeled in a 3D finite element model by consistent mass approach having six degrees of freedom at each node. The floor slabs are simulated as rigid diaphragms. Lead rubber bearing (LRB) and High damping rubber bearing (HDRB) are used as isolation device. Change of structural behaviors and savings in construction costing are evaluated. The study shows that for low to medium rise buildings, isolators can reduce muscular amount of base shears, base moments and floor accelerations for building at soft to medium stiff soil. Allowable higher horizontal displacement induces structural flexibility. Though incorporating isolator increases the outlay, overall structural cost may be reduced. The application of base isolation system confirms a potential to be used as a viable solution in economic building design.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권1호
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• pp.87-103
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• 2014

This study investigated the effect of soil-structure interaction (SSI) on the response of base-isolated buildings. Seismic isolation can significantly reduce the induced seismic loads on a relatively stiff building by introducing flexibility at its base and avoiding resonance with the predominant frequencies of common earthquakes. To provide a better understanding of the movement behavior of multi-story structures during earthquakes, this study analyzed the dynamic behavior of multi-story structures with high damping rubber bearing (HDRB) behavior base isolation systems that were built on soft soil. Various models were developed, both with and without consideration of SSI. Both the superstructure and soil were modeled linearly, but HDRB was modeled non-linearly. The behavior of the specified models under dynamic loads was analyzed using SAP2000 computer software. Erzincan, Marmara and Duzce Earthquakes were chosen as the ground motions. Following the analysis, the displacements, base shear forces, top story accelerations, base level accelerations, periods and maximum internal forces were compared in isolated and fixed-base structures with and without SSI. The results indicate that soil-structure interaction is an important factor (in terms of earthquakes) to consider in the selection of an appropriate isolator for base-isolated structures on soft soils.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.73-86
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• 1998

본 논문의 목적은 현재 국내에서 개발중인 KALIMER(Korea Advanced Liquid Metal Reactor) 액체금속로의 면진설계지침서에 포함될 고감쇠 적층고무베어링에 대한 전단 강성 평가법 히스테레틱 거동해석법 그리고 대변형에서의 종국거동 해석법을확립하고자하는데 있다 이를 위하여 1/8축소규모의 고감쇠 적층고무베어링을 설계제작하고 특성실험을 수행하여 제안된 전단강성식의 타당성을 검토하였다 그리고 비선형 수정 Rate 모델을 사용한 적층고무베어링의 히스테레틱 거동해석을 수행하기 위하여 히스테레틱실험결과로부터 성능특성식을 구하고 이를 1자유도계를 이용한 지진해석에 적용하여 실험결과와 비교함으로서 제안된 모델의 정확성을 입증하였다 본 논문에서 사용한 고감쇠 적층고무베어링에 대한 대변형에서의 안정성을 평가하기 위하여 수정 Macro 모델을 이용한 종국거동해석을 수행하였다 종국거동 해석결과로부터 안정성평가를 위하여 안정전단변형한계(Critcal shear strain)를 정의하였으며 해석결과 수직하중이 증가함에 따라서 안정전단변형한계가 급격히 감소함을 알수 있었다 본논문에 사용된 고감쇠 적층고무베어링은 설계수직하중에 대해서는 종국거동에서이 존재하지 않았으나 설계수직하중의 약 5배가 작용할 경우가 350% 전단변형률부터 불안정 천이현상이 발생하였으며 약 7배가 작용할 경우에 안정전단변형한계는 340%로 나타났다.