본 연구에서는 노후화된 공동주택 수직 증축 리모델링 시 면진시스템의 적용성을 검토 및 면진시스템 적용을 위한 기초자료를 제공할 목적으로 동일한 구조로 수직 증축 시 수직 층수와 면진주기에 따른 최적 면진주기를 산정하였다. 해석결과, 3개층 수직 증축 시에는 면진주기를 비면진 건물 주기의 2배 이상, 2개층 수직 증축 시에는 비면진 건물 주기의 3배 이상을 확보하여야만 충분한 면진효과를 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한, 1개층 수직 증축 시에는 비면진 건물 주기의 4배 이상을 확보하여야만 면진효과를 나타내었다. 위의 결과를 활용하여 3개층 수직증축 리모델링 대상 공동주택에 면진시스템을 적용하여 그 효과를 검증하였다. 최상층 최대응답가속도가 비면진 건물의 최대응답가속도 보다 X방향의 경우에는 약 70%로, Y방향의 경우에는 약 65%의 감소를 나타내었다. 또한, 밑면 전단력의 경우, 비면진 건물과 비교하여 X방향 및 Y방향 모두 약 30% 감소하는 것으로 나타났다.

The sliding materials for bridge supports are used to ensure the seismic performance or to absorb thermal deformation of bridge decks. The sliding plates in the bridge-bearings directly transfer vertical loads and horizontal displacements to piers. To construct bridge economically, bridge-bearings are required to endure higher vertical load capacity. Therefore, smaller and stiffer sliding materials have been being developed to improve vertical loading capacity of bearings. In this study, friction coefficient tests were accomplished with the sliding materials applied for bridge bearings. Three different types of friction materials (PTFE, C-Lube, and UHMWPE) were tested with equivalent compressive stress, velocity, and displacement respectively. Based on the experimental results of each material, the horizontal stiffness and energy dissipation capacities of bearings were compared and analyzed through the design of the friction pendulum bearing as well.

Recently, because of the increased needs for isolation device structure, a lot of buildings equipped with isolation systems are designed. In this paper, we provide the information about the seismic isolation effects due to the stiffness variation of isolation devices due to the manufacturing errors for middle layer seismic isolation.

In this study, the natural frequencies of long-span truss bridges with LRB were analyzed and compared. As a result of the mode analysis, a similar mode shape was shown irrespective of whether LRB was applied or not. The natural frequency analysis using the measurement data, the natural frequencies of the first to third transverse modes could not be analyzed due to the small dynamic response, and the natural frequency of the fourth vertical mode was analyzed to be similar to the mode analysis results. As a result of comparing the natural frequency of the vertical direction mode of 18 truss bridges in the past, the bridge with LRB was analyzed to have smaller natural frequency than the bridge without LBR.

This study investigates overseas and domestic practical applications of systems that combine seismic isolating characteristics and vertical vibration-proof function for releasing annoying vibration from road traffic, subways, and trains. This paper proposes the configuration of vertical vibration -proof and seismic isolating systems based on the evaluation of their effectiveness.

This paper addresses simplified method for nonlinear soil–structure interactions (SSI) analysis of base-isolated nuclear power plant (NPP) structure under incident seismic waves. The accuracy and applicability of the method are evaluated by comparing with nonlinear time history responses obtained by the boundary reaction method (BRM).

This paper addresses simplified method for nonlinear soil–structure interactions (SSI) analysis of base-isolated nuclear power plant (NPP) structure under incident seismic waves. The accuracy and applicability of the method are evaluated by comparing with nonlinear time history responses obtained by the boundary reaction method (BRM).

Structural seismic base isolation is currently regarded as a satisfactory design technology both financially and in terms of safety. Structural seismic base isolation has been accepted for even nuclear power plant design and has even been actively applied. So this paper studies the Application and Standardization for Seismically Isolated Structure of Nuclear Power Plants.

면진장치 중에 하나인 마찰진자시스템(FPS)은 진자의 성질을 활용하여 면진된 구조물의 고유주기를 임의로 결정할 수 있는 지진격리장치이며, 면진장치의 진자운동으로 인하여 곡률반경과 중력에 의한 고유복원력과 마찰에 의한 감쇠력을 갖는다는 장점이 있다. 마찰진자시스템은 곡률반지름과 재료의 마찰계수를 기본적인 설계변수로 하며 면진장치를 설계할 때 중요하게 작용되는 변수 중 하나이다. Coulomb 마찰이론에 따르면, 마찰계수는 상재압이나 마찰속도에 따라 그 값은 변하지 않는 일정한 값을 지닌다고 정의하고 있다. 하지만 실제로 진자운동의 속도, 상부하중 및 유지시간, 외·내 온도 등과 같은 영향을 주는 인자에 따라 마찰계수는 변한다. 여기서 마찰계수는 크게 정지마찰계수, 운동 마찰계수로 나뉠 수 있으며, 정지마찰계수는 마찰에 의한 면진장치 거동 시, 실제 면진된 구조물이 거동하는데 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 알고 있다. 하지만, 운동 마찰계수는 마찰진자시스템의 거동에 의한 속도에 의존하여 느린 속도에서의 저속마찰계수, 평균속도 이상에서의 고속마찰계수로 분류될 수 있으며, 구조물에 적지 않은 영향을 끼치는 것으로 알고 있다. 본 연구에서는 마찰진자시스템의 마찰계수의 변화에 따라 면진된 원전 구조물의 구조적 응답 비교를 실시하고 Coulomb 마찰이론의 일정한 마찰계수를 갖는 모델과 비교·분석하여 면진장치에서의 마찰계수 영향성에 대해 검토하고자 한다.

최근 대형 지진으로 인한 인적 물적 손실을 방지하기 위한 면진설계의 유용성이 입증되면서 교량, 건물 등 대형구조물을 중심으로 면진받침의 적용 사례가 증가하고 있다. 주요 면진받침 형식 중의 하나인 미끄럼식의 경우 복원력을 제공하기 위하여 스프링 등이 사용되며, 지진과 같은 급격한 하중 작용 시 이러한 스프링의 역학적 특성은 면진받침 뿐 아니라 받침이 적용된 구조물의 거동에 영향을 미치므로 정확한 파악이 중요하다. 이 연구에서는 미끄럼식 면진받침에 적용되는 폴리우레탄 스프링에 대한 실험 결과를 이용하여 역학적 특성을 분석하였다. 역학적 거동 특성에 대한 모델링을 위하여 기존 초탄성체에 대한 해석 모델을 분석하고 각 모델의 적절성을 실험 결과와의 비교를 통하여 검토하였다. 검토는 상용 유한요소해석 프로그램인 LUSAS를 이용하여 수행하였다.

최근 지진관측 이래 최초로 초진, 본진, 여진을 포함한 연속지진이 발생하는 등 한반도 인근에 지진 발생의 가능성 증가하고 있다. 철도의 경우 고속화, 중량화가 진행됨에 따라 지진에 따른 발생 가능 피해의 규모도 커지고 있는 상황으로 적절한 내진 및 면진 설계를 통한 안전성 증대가 시급한 상황이다. 특히 고속철도의 경우 지진 시 적절한 대책 수립이 되어 있지 않을 경우 지진 재해에 대한 적절한 대응 방안이 수립되어 있지 않을 경우 엄청난 인적/물적 피해를 초래할 수 있는 상황이다. 이 논문에서는 최근 일반 및 고속철도 시설물에 대한 내진 보강 현황과 내진·면진 설계와 관련한 연구 동향을 고찰하고 개선 방안을 제시하였다. 또한 최근 연구가 진행 중인 지진 관측 시스템과 대응 시스템과 관련하여 해외의 사례를 분석하고 지진에 대한 보다 효율적인 대처 방안을 제시하였다. 특히 지진 시 더 큰 인적·물적 피해를 초래할 수 있는 전력, 신호, 통신 등 시스템설비 및 역사 지붕, 내장재 등 비구조재에 대한 내진기준 및 성능평가 기법에 대한 개발 필요성도 포함하여 지진으로 인한 실질적인 피해를 최소화할 수 있는 방안을 제시하였다.

In this study, Lead Rubber Bearing(LRB) characteristics calculated by the design of the seismic isolation system, according to the seismic isolation structure with the application of nuclear power plants. Experiments were carried out to analyze the compression characteristics of prototype LRB under variable shear displacement.

Has been widely applied in order to minimize damage such as earthquake engineering and building structures, because the economics and efficiency is relatively good seismic isolators. Are widely used from the seismic isolation bearings LRB inhibits excessive displacement occurs on foot by improving the damping capacity of the seismic isolation structure with the flexibility of the rubber bearings during the earthquake, and secure the safety by reducing the seismic forces. The flexible backing is required unlike the conventional one for civil engineering, considering the characteristics of the seismic isolation building plate is the upper structure. The aim of this study was to perform a compression and shear tests to validate the performance limits of the performance of seismic isolation bearings supporting the main features of the structure and lateral displacement.

This paper presents an experimental research aimed at developing a new rubber-based seismic isolator called ‘'Ball Rubber Bearing (BRB). The BRB is composed of a conventional steel-reinforced multi-layered rubber bearing with its central hole filled with small diameter steel balls that are used to provide energy dissipation capacity through friction. in this study, the shear test was performed to compare the NRB & LRB & BRB. bearing shear tests were carried out as per ISO22762 for seismic isolation design standard. A test results showed that EDC & effective stiffness of the BRB is lower than LRB.

본 연구에서는 건물의 질량중심과 면진층의 강성중심 사이의 차이에 따른 면진효과에 대하여 살펴보았다. 면진기술은 면진층에 설치되는 면진장치의 성능에 크게 의존하는 기술이므로 면진장치 제작 후 전수검사를 통하여 면진장치의 수평강성을 검토하게 되어 있다. 하지만면진장치 성능실험 시 각각의 면진장치의 품질기준은 건축기준에는 정해져 있지 않으며, 이로 인해 설계 시 적용된 강성과 실제 강성의 차이가 발생하여 면진층 상부 부재에 큰 문제를 야기할 수 있다. 연구결과, 최대응답변위의 차이는 크게 나타나지 않았으나 편심이 증가할수록 최대응답가속도, 층전단력 및 상부구조의 부재력은 크게 증가하여 일부 부재에서는 과도한 손상이 예상된다. 따라서 면진층은 실제 장치제작 후 전수검사를 실시하여 반드시 설계된 의도대로 편심이 발생하지 않도록 장치를 재배치할 필요가 있으며, 가능하다면 건물의 질량중심과 강성중심의 차이는 동일하게 설계할 것을 추천한다.

면진시스템은 최근 발생 빈도와 강도가 증가하고 있는 지진에 의한 피해를 최소화할 수 있는 가장 효율적인 방안으로 알려져 있으나, 철도교량에 적용은 충분치 않은 상황이다. 이 논문에서는 플로팅궤도와 면진장치를 이용하여 철도교량의 상부구조를 지진 격리하는 방안과 이와 관련된 구조해석 검토 결과를 제시하였다. 수치해석을 이용한 구조적 검토는 지진 시 궤도 및 교량 구조물의 안전성과 플로팅 궤도 시스템을 적용하였을 때 궤도구조체와 교량상부 간의 신축량 차이로 인한 안정성에 대하여 수행하였다. 해석에 적용된 면진장치는 강성 및 감쇠 조절이 용이한 마찰형 장치로 교량의 상부구조를 지지하는 수평형과 플로팅궤도를 지지하는 수평·수직조합형을 설치하는 것으로 가정하였다.

최근 도심지에 건설되는 철도역사, 선로구조물 등 철도시설물의 경우 소음 및 진동 저감 설계의 중요성이 더욱 커지고 있다. 이 논문에서는 최근 개발된 수직형 면진장치의 동적성능 검증을 위한 시험 결과를 제시하였다. 수직형 면진장치는 열차 운행으로 인한 진동이 직접적으로 전달되는 선하역사 등 철도시설물의 진동 저감에 효과적으로 적용될 수 있으나, 수평형에 비하여 개발이 미진한 상황이다. 동적성능 검증은 개발된 수직형 면진장치의 시제품을 적용한 콘크리트구조물에 대한 진동대시험을 통하여 수행되었다. 시험에 적용된 지진파는 사인파, 인공지진파 및 실측지진파이며, 시험 결과 개발된 면진장치는 상당한 진동저감 효과가 있음이 나타났다.

본 연구에서는 국내외에서 제작되어 사용되고 있는 면진장치의 시험규격에 대한 국내외 동향을 살펴보았으며, 국제규격에서 요구하는 수준에 부합하는 면진장치 시험평가시스템을 개발하였다. 면진장치의 경우 건축, 토목구조물, 정보통신시설 및 원자력시설에 적용되어 지진재해 발생시 요구되는 성능을 정확히 만족하는지에 대한 확인이 필요하며, 현재까지는 면진장치 제작업체의 자체 품질검사를 위해 구축한 시험기에서 직접 이루어지는 입회시험으로 제품성능을 평가해 왔다. 그러나 면진장치의 국내 판매 뿐 아니라 국내 제품의 해외 판매 시 국제적으로 공인될 수 있는 시험기관에서 성능을 평가한 객관적이고 신뢰성 있는 인증서의 요구가 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 ISO 22762 등 국제규격에서 요구하고 있는 면진장치의 성능에 대해 살펴보고, 그에 따른 국내 면진장치 시험평가 시스템의 장단점을 파악하였으며, 이를 통해 기존 면진장치 시험평가에 최적화된 새로운 면진장치 평가시스템을 개발하였다. 이 연구에서는 면진장치 시험평가시스템의 개발에서부터 면진장치 시험평가시스템의 성능을 파악하기 위한 성능실험 등 장비 개발에 대한 전반적인 과정에 대해 설명한다. 또한 새로 개발된 면진장치 시험평가시스템 장비를 활용한다면, 국내 기업의 해외진출 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.