• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권6호
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• pp.809-822
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• 2013

Base isolation is widely used in seismic resisting buildings due to its low construction cost, high reliability, mature theory and convenient usage. However, it is difficult to design the isolation layer in high-rise buildings using the available bearings because high-rise buildings are characterized with long period, low horizontal stiffness, and complex re-distribution of the internal forces under earthquake loads etc. In this paper, a simple and innovative isolation bearing, named Teflon-based lead rubber isolation bearing, is developed to address the mentioned problems. The Teflon-based lead rubber isolation bearing consists of friction material and lead rubber isolation bearing. Hence, it integrates advantages of friction bearings and lead rubber isolation bearings so that improves the stability of base isolation system. An experimental study was conducted to validate the effectiveness of this new bearing. The effects of vertical loading, displacement amplitude and loading frequency on the force-displacement relationship and energy dissipation capacity of the Teflon-based lead rubber isolation bearing were studied. An analytical model was also proposed to predict the force-displacement relationship of the new bearing. Comparison of analytical and experimental results showed that the analytical model can accurately predict the force-displacement relationship and elastic shear deflection of the Teflon-based lead rubber isolation bearings.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.341-348
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• 2002

In these days, The base isolation system is often used to improve the seismic capacity of the structures instead of conventional techniques of strengthening the structural members. The purpose of this study is to evaluate dynamic property evaluation of control equipment using lead Lead Rubber Bearing. In this study, a base isolation test of seismic monitoring control cabinet with LRB(lead rubber bearing) was performed. The cabinet will be installed on access floor in MCR(main control room) of nuclear power plant. Details and dynamic characteristics of the access floor were considered in the construction of testing specimen. N-S component of El Centre earthquake was used as seismic input motion. Acceleration response spectrums in the top of cabinets showed that the first mode frequency of cabinet with LRB(lead rubber bearing) was shifted to 7.5 Hz in compared with 18Hz of cabinet without LRB and the maximum peak acceleration was reduced in a degree of22 percent from 2.35 g to 1.84 g

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.311-318
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• 2016

The lead-rubber bearing (LRB) dissipates seismic energy through plastic deformation of lead core. Under large-displacement cyclic motion, the temperature increases in the lead core. The shear strength of a lead-rubber bearing is reduced due to the heating effect of the lead core. In this study, the seismic responses such as displacement increasing, shear strength and vertical stiffness degradations of LRB due to the heating effect are evaluated for design basis earthquake (DBE) and beyond design basis earthquake (150% DBE, 167% DBE, 200% DBE).

• Earthquakes and Structures
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• 제6권2호
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• pp.127-140
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• 2014

Laminated rubber bearing is very popular base isolation of earthquake engineering pertaining to the passive structural vibration control technologies. Rubber used in fabricating NRB and LRB can be easily attacked by various environmental factors such as oxygen, heat, light, dynamic strain, and organic liquids. Among these factors, this study carried out thermal aging test to investigate the effect of thermal aging on the mechanical properties of laminated rubber bearings in accelerated exposure condition of $70^{\circ}C$ temperature for 168 hours. The compressive-shear test was carried out to identify the variation of compressive and shear properties of the rubber bearings before and after thermal aging. In contrast to tensile strength and elongation tests, the hardness of rubber materials showed the increasing tendency dependent on exposure temperature and period. Based on the test results, the property changes of rubber bearing mainly aged by heat are quantitatively presented.

• 전산구조공학
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• 제7권1호
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• pp.83-90
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• 1994

국내의 설계지진은 상대적으로 작은규모 이지만 일점고정 연속교에 있어서는 지진시 교축방향의 고정지점에 상부구조의 모든 관성력이 집중됨에 따라 그 교각과 기초구조에는 상당히 큰 교축방향 수평력이 작용하게 된다. 기존의 교량의 내진설계 방법에서는 교각의 비탄성거동에 의존하는 수정응답계수를 사용하여 교각의 설계하중을 낮추어 설계에 사용하고 있으나 이는 교각의 비탄성거동으로 인한 손상과 그에 따른 큰 상부구조의 변위를 초래할 가능성이 있다. 본 연구에서는 내진분리베어링이 설치된 교량의 비선형 동적 방법을 제시하고 대표적인 내진분리베어링인 lead-rubber 베어링을 고정받침대신 사용하였을 경우 국내 설계 응답스펙트럼에 상응하는 지반운동하에서 교량의 응답특성을 살펴보았다. 내진분리베어링이 설치된 교량의 비선형 동적해석을 통해 1초이하 주기의 교량에 있어서 lead-rubber 베어링의 사용은 상당한 교축방향의 수평력 감소효과를 가져오며 상부구조의 수평변위도 그리 크지 않음을 보였다. 따라서 교량의 내진설계시 내진분리베어링의 사용으로 경제성과 내진안전성을 동시에 얻을 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.441-449
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• 2019

최근 국내에서 경주지진(2016.09)과 포항지진(2017.11) 등 규모 5.0 이상의 지진이 발생하여 구조물의 내진안전성에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 인명피해나 재산손실을 유발하는 생활시설물은 더욱 중요성이 강조되고 있다. 생활시설물 중 가스와 유류 등의 저장시설물이 있으며 물을 저장하는 탱크가 대표적이다. 본 연구에서는 액체저장탱크의 내진성능향상을 위해 면진의 일종인 납고무받침(Lead Rubber Bearing)을 적용하고자 한다. 액체저장탱크의 기초를 고려하여 납고무받침을 설계하였으며, 실험체를 제작하여 압축 및 전단특성실험을 통해 납고무받침의 일반적 물성을 확인하였다. 납고무받침에 대한 내구성 실험 이후 진동대 실험 및 ANSYS를 이용한 유한요소해석을 통해 비면진 및 면진 적용에 따른 액체저장탱크의 거동을 분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.53-62
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• 1998

구조물의 내진 성능 향상을 위해 현재 종종 사용되어지고 있는 기초분리장치인 적층고베어링과 납-고무 베어링의 내진성능을 실험적으로 파악하였다 베어링의 전단 변형률 또는 가해진 수직 하중이 클수록 베어링의 전단 강성은 감소하며 가력 속도에 대한 영향을 무시할 만하다. 베어링은 순수압축력에는 강하며 인장력에는 그 반대이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.1-10
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• 2001

본 연구에서는 수평전단시험을 통하여 LRB(lead-rubber hearing)의 동적 특성을 분석하였다. 10ton 및 200ton 용량의 LRB를 이용하여 수평전단시험을 수행한 결과 LRB의 동적 특성은 수평하중의 재하속도, 연직하중의 크기 및 전단변형률 등에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 세장비가 큰 면진장치에 과도한 변형을 가할 경우 내부 납심에 소성한지가 발생되어 납심이 파괴되는 것으로 나타났다. 따라서 면진구조물의 설계 및 해석 시에는 지진응답과 재하하중의 크기에 따라서 달라지는 LRB의 기계적 특성치를 적용하여 안전한 설계가 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-170
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• 2011

A large number of seismic isolation systems have been developed since the early 1970s. They are basically a combination of elastomeric bearing and energy dissipators. The investigation described in this paper analyzes shear property and the frequency dependence of Lead Rubber Damper(LRD). Lead Rubber Damper is similar in shape and performance property to Lead Rubber Bearing. Experimental condition ranges from 20 to 200% in share strain and from 0.1 to 1.0Hz in frequency. When the shear strain is increased, effective stiffness and damping ratio are decreased. When the frequency is increased, change of the behavior characteristic is subtle.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.559-570
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• 2014

본 논문에서는 적층탄성받침과 납 고무받침을 대상으로 재료 및 기하비선형을 고려한 3차원 유한요소로 모델링하고 다양한 파라미터에 대한 압축 및 전단특성을 비교 분석하여 적층고무받침의 해석적 데이터베이스를 구축하였다. 유한요소해석에서 적층고무받침을 모델링하기 위해서 고무시편시험을 통해 고무의 응력-변형률 관계를 얻어내고 커브피팅을 이용하여 고무재료상수를 구하였다. 고무재료상수를 검증하기 위하여 실제 적층탄성받침 제품 시험과 유한요소해석을 비교함으로서 고무재료상수의 유효성을 확인하였다. 적층탄성받침과 납고무받침의 압축거동은 1차 형상계수에 따라서 가장 큰 영향을 받았으며, 전단거동은 2차 형상계수에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 또한 납의 직경이 증가할수록 납 고무받침의 수평강성과 에너지 소산능력이 증가하였다.