• Advances in concrete construction
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• 제9권1호
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• pp.71-82
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• 2020

One of the most suitable methods in structural design is seismic separator. Lead-Rubber Bearing (LRB) is one of the most well-known separation systems which can be used in different types of structures. This system mitigates the earthquake acceleration prior to transferring to the structure efficiently. However, the performance of this system in concrete structures with different heights have not been evaluated thoroughly yet. This paper aims to evaluate the performance of LRB separation system in concrete structures with different heights. For this purpose, three, 16, and 23 story concrete structures are equipped by LRB and exposed to a far-field earthquake. Next, a time history analysis is conducted on each of the structures. Finally, the performance of the concrete structures is compared with each other in the term of their response to the earthquakes and the formation of plastic hinges. The results of the paper show that the rate of change in acceleration response and the ratio of drift along the height of 8 and 23 stories concrete structures are more than those of the 16-stories, and the use of LRB reduces the formation of plastic joints.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.89-99
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• 2011

본 연구에서는 지진하중을 받는 대공간구조물의 동적응답을 저감시키기 위하여 스마트 면전시스템을 제안하였다. MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 스마트 면진시스템을 구성하였으며 최적설계된 LRB 면진시스템과 비교하여 진동 제어성능을 검토하였다. 스마트 면진시스템은 제어알고리즘에 따라서 제어성능이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템이 설치된 대공간 구조물을 효과적으로 제어하기 위하여 퍼지제어기를 사용하였다. 면전시스템이 적용된 대공간 구조물의 동적응답과 면진층 변위는 서로 상충관계가 있으므로 퍼지제어기를 최적화하기 위하여 두 응답을 목적함수로 하는 다목적 유전자알고리즘을 사용하여하였다. 수치해석결과 본 연구에서 제안한 스마트 면진시스템을 적용하면 최적설계된 LRB 시스템에 비하여 면진층 변위 및 대공간 구조물의 동적응답을 대폭 줄일 수 있는 것을 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제21권5호
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• pp.495-504
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• 2018

The possibility of earthquakes in vulnerable regions indicates that efficient technique is required for seismic protection of buildings. During the recent decades, the concept is moving towards the insertion of base isolation on seismic prone buildings. So, investigation of structural behavior is a burning topic for buildings to be isolated in base level by bearing device. This study deals with the incorporation of base isolation system and focuses the changes of structural responses for different types of Lead Rubber Bearing (LRB) isolators. A number of sixteen model buildings have been simulated selecting twelve types of bearing systems as well as conventional fixed-base (FB) scheme. The superstructures of the high-rise buildings are represented by finite element assemblage adopting multi-degree of freedoms. Static and dynamic analyses are carried out for FB and base isolated (BI) buildings. The dynamic analysis in finite element package has been performed by the nonlinear time history analysis (THA) based on the site-specific seismic excitation and compared employing eminent earthquakes. The influence of the model type and the alteration in superstructure behavior of the isolated buildings have been duly assessed. The results of the 3D multistory structures show that the lateral forces, displacement, inertia and story accelerations of the superstructure of the seismic prone buildings are significantly reduced due to bearing insertion. The nonlinear dynamic analysis shows 12 to 40% lessening in base shear when LRB is incorporated leading to substantial allowance of horizontal displacement. It is revealed that the LRB isolators might be potential options to diminish the respective floor accelerations, inertia, displacements and base shear whatever the condition coincides. The isolators with lower force intercept but higher isolation period is found to be better for decreasing base shear, floor acceleration and inertia force leading to reduction of structural and non-structural damage. However, LRB with lower isolator period seems to be more effective in dropping displacement at bearing interface aimed at reducing horizontal shift of building structure.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1077-1085
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• 2016

선형 롤러베어링은 하중이 크고 정밀성이 요구되는 이송장치를 지지하기 위해 광범위하게 사용되는 기계요소이다. 본 논문에서는 외력을 받는 선형 롤러베어링의 변위를 계산하기 위한 새로운 모델링 방법을 제시하였다. 먼저 LM 블록을 강체로 가정하여 롤러와 LM 블록의 지배방정식을 유도하였고 Newton-Raphson법을 이용해 계산하였다. 롤러와 레이스 사이의 접촉하중은 롤러의 형상을 고려하여 슬라이싱 기법을 이용하여 계산하였다. 강체 LM 블록 모델에 의해 계산된 접촉하중을 활용하여 LM 블록의 구조적 변형을 유한요소 모델로부터 계산하였다. 최종적인 변위는 강체 LM 블록을 가정한 모델로부터 계산된 변위와 LM 블록 구조해석 결과를 조합하여 도출하였다. 제안된 방법에 의한 결과와 베어링 제작 업체 프로그램 결과와의 비교를 통해 제안된 방법을 검증하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.133-138
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• 2008

본 연구에서는 대공간구조물의 기본적인 동적특성을 가지고 있으며 동시에 가장 간단한 구조이기도 한 아치에 납-고무면진 장치를 적용하여 지진거동을 분석하였다. 대공간구조물의 지진거동은 일반적인 골조구조물의 지진거동과 달리 수평지진에 의하여 수직방향으로 큰 지진응답이 나타나고 있다. 면진장치를 대공간 구조물에 적용할 경우에 수평지진하중에 의하여 수평방향 지진응답이 저감되는 것은 물론 면진장치의 수직강성으로 인하여 수직응답도 현저하게 저감되는 것을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.139-146
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• 2004

본 논문에서는 실제 교량에 지진격리장치를 적용하였을 때, 교량의 내진성능을 평가하기 위한 지진해석과 모델링 방법에 대하여 논하였다. 상용유한요소 해석 프로그램을 이용하여 비선형 시간이력 해석을 수행하였으며, 지진해석을 위하여 El Centro 지진 이력을 (1940, N00W) 사용하였다. 기존 받침을 적용한 경우와 여러 가지 지진격리장치를 적용한 경우로 나누어 해석하였으며, 교량의 변위와 교각의 변형 및 교각 하단부의 전단력과 모멘트를 상대 비교하였다. 해석 결과 지진격리 장치를 사용한 경우 기존 받침을 적용한 교량보다 지진시 거동이 훨씬 안정적으로 나타났으며, 특히 StLRB를 적용한 경우 받침의 마찰과 STU의 강절거동 효과로 인하여 보다 높은 지진력 감소효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.374-379
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• 2008

The purpose of seismic isolation system among them is to lengthen the period of structure and make its period shift from the dominant period of earthquake. In this study, the seismic behavior of arch structure with lead rubber bearing(LRB) and friction pendulum system(FPS) is analyzed. The arch structure is the simplest structure and has the basic dynamic characteristics among large spatial structures. Also, Large spatial structures have large vertical response by horizontal seismic vibration, unlike seismic behavior of normal rahmen structures. When horizontal seismic load is applied to the large spatial structure with isolation systems, the horizontal acceleration response of the large spatial structure is reduced and the vertical seismic response is remarkably reduced.

• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.107-113
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• 1995

사용후핵연료 저장조는 지진하중에 대하여 운영기간중 자체의 구조적 건전성 및 저장된 사용후핵료의 안전성을 확보할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 LRB 면진장치를 설치한 사용후핵연료 면진저장조의 지진시 거동특성을 파악하기 위하여 서로 다른 특성을 갖는 두종류의 지진에 대하여 지진해석을 하여 그 결과를 비면진 저장조에서의 응답과 비교하였다. 면진장치를 사용함으로써 지진시 상부구조로 전달되는 지진력과 응답을 크게 감소시켜 저장조와 저장된 사용후액연료의 안전성 확보에 유리한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.437-444
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• 2006

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 Magneto-Sensitive(MS) rubbers is proposed and shown to effectively protect structures against earthquakes. The MS Rubber is a class of smart controllable materials whose mechanical properties change instantly by the application of a magnetic field To demonstrate the advantages of this approach, the MS Rubber isolation system is compared to Lead-Rubber Bearing(LRB) isolation systems and judged based on computed responses to several historical earthquakes. The MS Rubber isolation system is shown to achieve notable decreases in base drifts over comparable passive systems with no accompanying increase in base shears or in accelerations imparted to the superstructure.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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• pp.229-232
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• 1999

The seismic isolation technology has appeared to be increasingly necessary for highway brides LNG tank nuclear power plant and building structures in view of recent frequent earthquake vibrations in Korea. Also high-technology industries required effective seismic protection. The LRB(Lead Rubber Bearing) systen has been counted as the most effective way for seismic isolation which is now under development and widely used in industries. Hear the commercial FEM software for nonlinear analysis MARC has provided force-displacement curves on the rubber system. The analysis has been carried out about four cases ; 29.5mm and 59mm horizontal dislacements with/without a center hole. The unknown constants of the strain energy function of Ogden model have been obtained by a tension test,