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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.
The purpose of this paper is to evaluate the shear stiffness, hysteretic behavior, and ultimate behavior of HDRB(High Damping Rubber Bearing), which will be included in the seismic isolation design guideline as requirements. To do this, two 1/8 scaled HDRB are designed, fabricated, and tested to show the mechanical characteristics. The shear stiffness obtained from the proposed equation of the shear stiffness shows a good agreement with those of the experiments. For analysis of the hysteretic behavior of HDRB using the modified rate model, the parameter equations are obtained from the experiments. Using the obtained parameter equations for the modified rate model, the seismic response analyses are carried out for 1-D system. The results of analysis well follow the hysteretic behavior of HDRB obtained from the experiments. To evaluate the ultimate behavior of HDRB used in this paper, the analyses are carried out using the modified macro model, which can consider the large shear deflection. The critical shear strain(CSS) is defined to express the maximum allowable shear strain and vertical load. From the analyses, the CSS, showing the instability, decreases significantly as increased the vertical loads. The CSS is not appeared for the design vertical load in the used HDRB. In analysis using about 5 times of design vertical load, the HDRB start to show the instability transient and for about 7 times, the CSS is about 350%.
