Abstract
This study introduces a technique for improving the elastomeric-isolator performance using modular devices. The modular devices are shear resistance block, polymer spring, displacement acceptance guide, and anti-falling block. They are installed on the elastomeric isolator as a supplementary device. Each modularized device improves the isolator performance by performing step-by-step actions according to the seismic intensity and displacement. The PRB isolation device works in four stages, depending on the seismic magnitude, to satisfy the target performance. It is designed to accommodate design displacement in the first stage and large magnitude of earthquakes in the second and third stages. This design prevents superstructures from falling in the fourth stage due to large-magnitude earthquakes by increasing the capacity limit of the elastomeric isolator. In this study, the PRB isolation device is analyzed using finite element analysis to verify that the PRB isolation device works as intended and it can withstand loads corresponding to large-magnitude earthquakes. The performance of the PRB isolation device is validated by the analysis, which is further corroborated by actual experiments.
본 논문에서는 모듈화(Module)된 부품을 활용한 탄성받침 성능개선기법에 대하여 소개하였다. 각각의 모듈화된 장치들이 지진 강도 및 이동 변위에 따른 단계별 거동을 함으로써 받침의 성능을 개선하게 된다. 모듈화된 장치들은 초기전단저항 블럭, 완충장치, 변위수용가이드, 낙교방지블럭이 있으며, 탄성받침에 추가적으로 적용되었다. 이 장치는 지진의 규모에 따라 4단계로 거동하며, 1차로 설계변위를 수용하고, 2차, 3차에서는 대규모 지진을 수용하며, 4차로는 대규모의 지진에 대해서 낙교방지가 가능하도록 설계되어 탄성받침의 용량 제한을 증가시킨다. 본 논문에서는, 개발기술인 PRB 지진격리장치를 유한요소해석을 통해 해석하여 격리장치의 이론적인 거동이 구현되는지와, 대규모 지진에 해당하는 하중을 견딜 수 있는지 확인하였다. 그리고 이를 바탕으로 실험을 통해 성능평가를 진행하여 두 결과의 비교 분석을 통해 PRB 지진격리장치가 탄성받침의 성능을 개선할 수 있는지 검증하였다.
