• 제목/요약/키워드: Seismic isolation design

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스프링과 방진고무가 융합된 제진장치의 하중-변위 관계 (Load-Displacement Relationship of Passive Vibration Units Composed with a Spring and Vibration-Proof Rubbers)

  • 문주현;임채림;왕혜린;양근혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.226-234
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 천장구조재의 내진성능향상을 위해 개발된 제진장치(seismic damping·isolation unit, 이하 SDI 유닛)의 압축 및 인장하중상태의 하중-변위 관계를 평가하고 축하중 설계를 위한 기초자료를 구축하는데에 있다. 주요변수는 스프링의 유무, 방진고무의 적층수와 스프링과 방진고무의 결합을 위해 설치된 볼트의 프리스트레스력의 크기 그리고 재하방법이다. 실험결과 볼트의 프리스트레스력의 크기가 클수록, 반복하중 보다는 단조하중에서, 그리고 스프링이 있는 SDI 유닛은 하중-변위관계에서 탄성한계점까지의 강성증가 뿐만 아니라 최대 하중 이후의 연성거동에 유리하였다. 결과적으로 에너지 소산능력은 스프링이 있으면서, 3층의 방진고무 및 볼트 항복강도의 10%의 프리스트레스력을 갖는 SDI 유닛에서 가장 높았다. 개발된 SDI 유닛의 인장내력에 대해 JIS B 2704-1(2018) 및 KDS 31 00(2019)의 기준은 단조상태에서는 안전측에서 평가된 반면, 반복하중상태에서 약 10% 높게 평가되었다.

고감쇠고무와 강재를 이용한 복합제진댐퍼의 구조성능평가 (Evaluation on the Structural Performance of Hybrid Damper Using High-damping Rubber and Steel)

  • 김지영;정인용;김형근;김도현
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.99-106
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    • 2016
  • The proposed hybrid damper installs at a coupling beam and consists of a high-damping rubber (HDR) and steel pin. The proposed hybrid damper adopted a pin-lock system acts as a viscoelastic damper under wind load (small displacement) while it behaves as a hysteretic damper under earthquake load (large displacement). In this paper, the pin-lock mechanism and structural performance of the proposed hybrid damper is evaluated through experiment. Experiments were carried out with the variables which displacement, loading frequency and steel pin quantities were used. Test results showed that the pin-lock mechanism and the performance of the hybrid damper under a large displacement were verified. Also equivalent damping ratios of HDR were increasing at a small displacement as displacement amplitudes were increasing. However HDR did not depend on frequency.

The compression-shear properties of small-size seismic isolation rubber bearings for bridges

  • Wu, Yi-feng;Wang, Hao;Sha, Ben;Zhang, Rui-jun;Li, Ai-qun
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제5권1호
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    • pp.39-50
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    • 2018
  • Taking three types of bridge bearings with diameter being 100 mm as examples, the theoretical analysis, the experimental research as well as the numerical simulation of these bearings is conducted. Since the normal compression and shear machines cannot be applied to the small-size bearings, an improved equipment to test the properties of these bearings is proposed and fabricated. Besides, the simulation of the bearings is conducted based on the explicit finite element software ANSYS/LS-DYNA, and some parameters of the bearings are modified in the finite element model to reduce the computation cost effectively. Results show that all the research methods are capable of revealing the fundamental properties of the small-size bearings, and a combined use of these methods can better catch both the integral properties and the inner detailed mechanical behaviors of the bearings.

수평 전단시험에 의한 납 삽입 적층고무베어링의 기계적 특성 평가 (Mechanical Characterization of Lead-Rubber Bearing by Horizontal Shear Tests)

  • 전영선;최인길;유문식
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • 본 연구에서는 수평전단시험을 통하여 LRB(lead-rubber hearing)의 동적 특성을 분석하였다. 10ton 및 200ton 용량의 LRB를 이용하여 수평전단시험을 수행한 결과 LRB의 동적 특성은 수평하중의 재하속도, 연직하중의 크기 및 전단변형률 등에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 세장비가 큰 면진장치에 과도한 변형을 가할 경우 내부 납심에 소성한지가 발생되어 납심이 파괴되는 것으로 나타났다. 따라서 면진구조물의 설계 및 해석 시에는 지진응답과 재하하중의 크기에 따라서 달라지는 LRB의 기계적 특성치를 적용하여 안전한 설계가 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

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마찰진자형 면진받침의 설계 및 해석절차 보완에 관한 연구 (A Study on Complement of the Design and Analysis Procedures of Friction Pendulum System)

  • 김현욱;주광호;노상훈;송종걸
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.488-494
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    • 2014
  • 마찰진자형 면진받침은 마찰면의 곡률반경과 중력에 의해 생성되는 고유 복원력과 마찰에 의한 감쇠력을 갖는다는 장점이 있지만, 마찰계수의 속도, 상재압 및 온도 등에 대한 의존성으로 거동에 대한 예측이 쉽지 않다. 본 연구에서는 각 기준에서 제시된 마찰진자형 받침의 설계 및 해석절차를 분석하여 추가적인 검토가 필요한 사항들에 대해 평가해 보았으며, 추가로 동일한 동특성을 갖는 납-고무 면진받침 시스템을 이용한 해석결과와 마찰진자형 면진받침 시스템의 해석결과를 비교하여 마찰진자형 면진받침이 갖는 상대적인 거동 특성을 비교 분석해 보았다.

와상전류를 응용하여 지진 충격흡수 장치를 위한 초전도 자기부상 안정화 향상 (Improving Superconductor Levitation for Seismic Isolation Device by Applying Eddy Current Effect)

  • 장형관;송준후;아시프 마흐무드;김세빈;양찬호;성태현
    • Progress in Superconductivity
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    • 제12권2호
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    • pp.93-98
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    • 2011
  • Pinning force is the mechanism between a superconductor and a permanent magnet and it provides a stable levitation. However, when external force greater than the pinning force such as the earthquake exerts, the levitated object may lose the levitating characteristic. In order to achieve more stabilized levitation, the copper plate was inserted in between a superconductor and permanent magnets. And by applying the eddy current effect caused from the relationship between a copper plate and permanent magnets, more stabilized levitation can be established. In this study, an optimized design was found based on various configurations of permanent magnet's polarity, thickness and area of copper plate, and the gap distance between copper plate and permanent magnet. As results, higher eddy current value was obtained at where the change of polarity exists in permanent magnet configuration, and the highest eddy current value was observed at the copper plate thickness of 5 mm and the area of 80 mm ${\times}$ 80 mm. From the resulted optimized conditions above, which are 7 mm gap distance between a superconductor and permanent magnets and 80 mm ${\times}$ 80 mm ${\times}$ 5 mm dimension of a copper plate, the stiffness value was 65 % increased comparing to without any copper plate insertion.