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PVDF/MgO 마찰재를 이용한 마찰면진장치의 성능 분석 KCI 등재

Performance Analysis of Friction Pendulum System using PVDF/MgO Friction Material

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/409631
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한국전산구조공학회 논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)
한국전산구조공학회 (Computational Structural Engineering Institute of Korea)
초록

구조물을 지진 위험으로부터 완화시키기 위한 마찰면진장치의 상용화된 마찰재료 중 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)은 내화학성과 마찰성능이 우수하다. 그러나 PTFE는 상대적으로 낮은 내마모성을 가지므로 경제적인 마찰재료이며 산화마그네슘(oxide magnesium, MgO)으로 내마모성을 증가시킨 개선된 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF)를 PTFE 의 대안으로 제안하였다. 개발된 PVDF/MgO 마찰재를 이용하여 실험을 통해 마찰성능을 측정하였으며 PTFE의 마찰성능과 비교하였다. 그리고 측정된 마찰계수를 이용하여 마찰면진장치를 설계하였다. 마찰면진장치의 성능은 교량의 비선형 시간이력 해석을 통해 확인하였고, 이를 통해 마찰면진장치의 마찰재료로 PTFE를 대체하여 PVDF/MgO를 사용하는 것에 대한 타당성을 평가하였다.

Polytetrafluoroethylene (PTFE) is a commercialized friction material in friction pendulum systems used for earthquake hazard mitigation in structures, and it has excellent chemical resistance and frictional performance. However, PTFE has a relatively low wear resistance for the friction pendulum systems in service. As an alternative to PTFE, a cost-effective frictional material, polyvinylidene fluoride (PVDF) strengthened by magnesium oxide (MgO), with enhanced wear resistance performance is proposed in this study. The frictional performance of the developed PVDF/MgO was evaluated through experiments and compared with that of PTFE. Accordingly, a friction pendulum system was designed using the measured friction coefficient. The performance of this friction pendulum system was evaluated via nonlinear time history analyses of bridges. Subsequently, the plausibility of using PVDF/MgO as an alternative to PTFE as a friction material for friction pendulum systems was discussed.

목차
Abstract
1. 서 론
2. 마찰재 개발
    2.1 재료 선정
    2.2 PVDF/MgO 마찰재 제작
3. PVDF/MgO 마찰재 마찰계수 측정시험
    3.1 시험조건 및 방법
    3.2 마찰계수 측정시험 결과 및 분석
4. 마찰면진장치를 적용한 2경간 교량의 지진해석
    4.1 마찰면진장치 모델링
    4.2 교량 구조해석 모델
    4.3 R14 교량의 비선형 시간이력 해석
5. 결 론
References
요 지
저자
  • 김성조(연세대학교 건설환경공학과) | Sung-Jo Kim (Department of Civil and Environmental Engineering, Yonsei University)
  • 김지수(베를린 공과대학 토목공학과) | Ji-Su Kim (Department of Civil Engineering, Technische Universität Berlin)
  • 한동석(연세대학교 건설환경공학과) | Tong-Seok Han (Department of Civil and Environmental Engineering, Yonsei University) Corresponding author