• 대한기계학회논문집A
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• 제20권1호
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• pp.127-134
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• 1996

In general, seismic isolators which are made of laminated rubber and shim plate have characteristics of complex hysteretic behavior. When shear deformation of the seismic isolator is small, the isolator hassimple hysteretic almost bi-linear behabior. But on large shear deformation hardening effects may occur. This paper proposes a moldeling method of the seimic isolator with modified hysteretic bi-linear model which can consider the hardening effects. From the results of the seismic analyses of the isolated system it is shown that the responses are singificantly reduced compared with those of the non-isolated system. The modified hysteretic bi-linear model of the isolator gives larger ZPA(zero period acceleration) than those of the simple hysteretic bi-linear model and the equivalunt spring-damper model.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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• pp.116-121
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• 1994

지금까지 대형 구조물에 널리 사용되고 있는 Base Isolator는 특히, 지진하중에 대하여 상부 구조물의 지반분리(base isolation)을 이용한 지진제어를 목적으로 하기 때문에 Seismic Isolator라 한다. 일반적으로 면진베어링에는 LRB(Laminated Rubber Bearing) 방식과 R-FBI(resilient-friction base isolator) 방식으로 크게 나눌 수 있다. LRB 방식은 가장 널리 사용되는 면진베어링으로써 방진고무를 주된 재료로 하고 수직강성을 보강하기 위하여 steel plate를 조합하여 제작하며, 초기강성 및 에너지 소산능력을 증가시키기 위하여 단면중앙에 납(lead plug)를 삽입하기도 한다. R-FBI 방식은 방진고무 적층판 내부에 미끄럼판을 가지고 있으므로 LRB 방식에 비하여 더 큰 수평변위를 발생시킬 수 있다. 이번에 설계 제작한 면진베어링은 LNG 저장탱크의 Seismic Isolation을 목적으로 적용대상의 사양에 맞추어 설계 제작하고 성능평가 시험을 수행하여 LNG 저장탱크, 원자로, 대형 건축물등 지진으로부터 보호되어야 하는 대형구조물의 방진재로 적용할 수 있는가를 평가하고자 한다. 본 논문에서는 제작된 면진베어링의 설계를 검증하고 방진고무(HDR)재료의 물리적 특성시험, 축소모델에 의한 정적, 동적시험을 통하여 시험방법을 소개하고 이러한 시험결과를 기초로 하여 면진베어리의 성능을 평가하였으며, 면진베어링의 온도변화, 외부 수직하중의 변화등에 따른 특성변화와 LNG 저장탱크와 면진베어링의 체결방법에 따른 시험으로 체결방법을 검증하였으며, 대상물의 사양에 적합한가를 고찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.855-864
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• 2013

지진격리장치로서 천연고무받침의 동적 특성은 주재료인 고무의 동적거동과 비선형 성질에 의존하고 있다. 역학적이나 환경적인 영향으로 인해 고무재료에 노화가 진행되고 결국에는 손상이 불가피하게 발생하게 된다. 고무재료의 노화에 주원인은 높은 온도에서 반응열로 인한 산화반응으로 알려져다. 이에 따라 천연고무받침에 대한 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 천연고무받침의 열 노화가 교량의 내진성능에 미치는 영향을 수치해석을 통해 비교분석하였다. 그 결과 천연고무받침에 대하여 열 노화에 따른 기본 특성변화가 교량의 내진성능에 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

• 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.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권6호
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• pp.853-867
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• 2012

In this paper, a new type of passive energy dissipating system similar to added damping and stiffness (ADAS) and triangular added damping and stiffness (TADAS) is proposed and implemented in the analytical model of a building with hybrid structural system in the structure's base which we call it; Telescopic column. The behavior and performance of a high rise R.C. structure equipped with this system is investigated and compared with conventional base isolation systems such as rubber isolator bearings and friction pendulum bearings. For this purpose a series of ground acceleration records of the San Fernando, Long Beach and Imperial Valley earthquakes are used as the disturbing ground motions in a series of numerical simulations. The nonlinear numerical modeling which includes both material and geometric nonlinearities were carried out by using SAP2000 program. Results show suitable behavior of structures equipped with telescopic columns in controlling the upper stories drifts and accelerations.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.1021-1026
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• 1995

The seismic responses of a base isolated Pressurized Water Reactor (PWR) are investigated using a mathematical model which expresses the superstructure as lumped mass-spring model and the seismic isolator as an equivalent spring-damper. Time history analyses are performed for the 1940 E1 Centre earthquakes in both horizontal and vertical directions. In the analysis, structural damping of 5% is used for the superstructure. The isolator damping ratios of 12% for horizontal and 5% for vertical directions are used. The acceleration responses in base isolated PWR superstructure with high damping rubber bearings are much smaller than those in fixed base structure in horizontal direction. However, the vertical acceleration responses at the superstructure in the base isolation system are amplified to some extent. It is suggested that the vertical seismic responses at the superstructure should be reduced by introducing a soft vertical isolation device.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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• pp.147-154
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• 1998

The purpose of this paper is to propose the draft guidelines of seismic isolation design of Liquid Metal Reactor (LMR) using high damping laminated rubber bearings. The scopes of guidelines include design requirements of a seismically isolated system and components, seismic isolator, isolation system, interface system between seismic isolation and non-seismic isolation part, qualification and acceptance tests of seismic isolator, seismic isolation reliability, and seismic safety and monitoring system. Proposed guidelines shall be revised to extend to general design guideline for nuclear facilities by further research and discussions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.415-422
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• 2016

충격 가속도가 기계 시스템에 가해지면 시스템의 기능 저하 및 파손이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 감시 정찰 비행기에 장착되는 짐발 구조 시스템은 설계 사양으로 MIL-STD-810G 충격 규격을 반드시 만족해야 한다. 일반적으로 비행기에서 전달되는 충격을 완화하기 위하여 시스템의 기초부에 방진고무가 설치된다. 고무는 비선형 하중-변형 관계를 가지므로 정확한 시스템의 충격 응답 계산이 어렵다. 이를 해결하기 위하여 비선형 특성을 2개의 선형으로 근사화하여 기초부에 충격 가속도를 받는 시스템의 동적 해를 유한요소법으로 구하였다. 그리고 동일한 조건에서 행한 실험과 비교 결과 제안된 해석 방법이 강성과 감쇠에서 비선형성을 갖는 방진고무가 포함된 짐발 구조 시스템의 동적 해석에도 유용함을 입증하였다.

• Computers and Concrete
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• 제16권4호
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• pp.503-529
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• 2015

Traditionally, multi-story buildings are designed to provide stiffer structural support to withstand lateral earthquake loading. Introducing flexible elements at the base of a structure and providing sufficient damping is an alternative way to mitigate seismic hazards. These features can be achieved with a device known as an isolator. This paper covers the design of base isolators for multi-story buildings in medium-risk seismicity regions and evaluates the structural responses of such isolators. The well-known tower building for police personnel built in Dhaka, Bangladesh by the Public Works Department (PWD) has been used as a case study to justify the viability of incorporating base isolators. The objective of this research was to establish a simplified model of the building that can be effectively used for dynamic analysis, to evaluate the structural status, and to suggest an alternative option to handle the lateral seismic load. A finite element model was incorporated to understand the structural responses. Rubber-steel bearing (RSB) isolators such as Lead rubber bearing (LRB) and high damping rubber bearing (HDRB) were used in the model to insert an isolator link element in the structural base. The nonlinearities of rubber-steel bearings were considered in detail. Linear static, linear dynamic, and nonlinear dynamic analyses were performed for both fixed-based (FB) and base isolated (BI) buildings considering the earthquake accelerograms, histories, and response spectra of the geological sites. Both the time-domain and frequency-domain approaches were used for dynamic solutions. The results indicated that for existing multi-story buildings, RSB diminishes the muscular amount of structural response compared to conventional non-isolated structures. The device also allows for higher horizontal displacement and greater structural flexibility. The suggested isolation technique is able to mitigate the structural hazard under even strong earthquake vulnerability.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권2호
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• pp.73-80
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• 2014

A camera module that gathers visual information via aerial observation reconnaissance is equipped inside a gimbal structure. This gimbal structure system must reduce dynamic responses in order to obtain clear images under all circumstances. Among many design specifications for this system, there is MIL-STD-810G as a shock standard. This specification indicates a limitation of the acceleration of the camera module under a base shock excitation on the gimbal structure. The satisfaction of this condition can usually be proved by experiment, because it includes bearings and dynamic isolators made of rubber. Numerical analysis must be proposed for design improvement of the gimbal structure. To achieve this goal, transient response analysis for the base shock excitation was performed using the finite element method. Experimental results were compared with numerical solutions and it is shown that the present method is useful.