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홍동의 ( Hong Dong Uie ),이재석 ( Lee Jae Seok ) 충북대학교 건설기술연구소 2017 建設技術論文集 Vol.36 No.2
마찰 진자형 받침은 상부구조를 지지하는 지진격리 받침으로 받침의 진자운동으로 구조물의 주기를 장주기화하고 지진에너지를 소산시켜 최적의 구조설계가 가능한 받침이다. 지진경험 후 받침의 곡률면과 자중에 의해 복원되는 특성을 가지고 있으므로 여진 등에 의한 피해를 예방할 수 있다. 본 연구에서는 마찰 진자형 지진격리 받침의 설계특성을 실물시험과 유한 요소해석을 통해 유사성을 확인하고자 한다. Friction Pendulum Bearing is widely used for bridge and building structure applications. Friction Pendulum Bearing employs the phenomenon of pendulum to lengthen the natural period of its supported structure resulting to reduction of seismic energy. After the earthquake, Friction Pendulum Bearing has the characteristic of restoring by the curvature surface and self-weight to prevent damage by aftershock. Purpose of this study for Friction Pendulum Bearing is to examine the similarity between design characteristics and result of Real Test, Finite Element Analysis.
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홍동의 ( Hong Dong Uie ),이재석 ( Lee Jae Seok ) 충북대학교 산업과학기술연구소 2018 산업과학기술연구 논문집 Vol.32 No.1
A study on the performance evaluation of the Friction pendulum bearings using finite element analysis method is presented. Friction pendulum bearings are widely used in the bridge and building structures to mitigate the structural response due to earthquake. Friction pendulum bearing employs the phenomenon of pendulum to lengthen the natural period of the supported structure resulting in the reduction of the seismic energy given to the structure. After the earthquake, friction pendulum bearing has the characteristic of restoring by the curvature of the bearing surface and self-weight of the structure to prevent the structural damage due to aftershock. Typically, the performance of the friction pendulum bearing is evaluated through the full-scale test which is time-consuming and expensive. In this paper, a finite element analysis method to evaluate the performance of the friction pendulum bearings as an alternative of the full-scale test is presented. The similarities between the simulation through finite element analysis method and the full-scale real test are also demonstrated.
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홍동의 ( Hong Dong Uie ),이재석 ( Lee Jae Seok ) 충북대학교 건설기술연구소 2019 建設技術論文集 Vol.38 No.2
A study on the enhancement of specifications of the friction pendulum bearings using computer simulation based on finite element analysis method is presented. Friction pendulum bearings are widely used in the bridge and building structures to mitigate the structural response due to earthquake. Friction pendulum bearing employs the phenomenon of pendulum to lengthen the natural period of the supported structure resulting in the reduction of the seismic energy given to the structure. After the earthquake, friction pendulum bearing has the characteristic of restoring by the curvature of the bearing surface and self-weight of the structure to prevent the structural damage due to aftershock. Typically, the performance of the friction pendulum bearing is evaluated through the full-scale test which is time-consuming and expensive. Recently, the computer simulation based on finite element analysis method is regarded as an alternative of the full-scale test to evaluate the performance of the friction pendulum bearings. Through the computer simulations, not only the energy dissipation characteristics but also stresses and strains at the crucial points of the friction pendulum bearings which can not be available in the full-scale test can be traced. In this paper, the similarities between the simulation through finite element analysis method and the full-scale real test are briefly demonstrated first. Then trial optimization of the specifications of the friction pendulum bearings using stresses and strains at the crucial points obtained through the computer simulation is presented. 이 논문에서는 유한요소해석을 기반으로 한 전산모의실험을 이용하여 마찰진자형 교량받침의 성능을 평가하고 규격을 개선하여 경제적인 설계를 추구하는 방법을 제시하였다. 마찰 진자형 교량받침은 교량상부구조를 지지하며 지진 시 상부구조의 수평력의 전달을 저감하는 지진격리 받침으로서 받침의 진자운동으로 상부구조의 주기를 길게 하고 지진에너지를 소산시켜 효율적인 내진설계에 기여한다. 지진에 의한 운동 후 받침의 곡률면과 자중에 의해 복원되는 특성을 가지고 있으므로 여진 등에 의한 피해를 예방할 수 있다. 따라서 이 논문에서는 먼저 유한요소해석을 기반으로 한 전산모의실험을 통해 마찰진자형 교량받침의 성능을 검증하는 방법을 간략히 제시하고 전산모의실험을 통해 얻어진 응력과 변형률들을 활용하여 마찰진자형 교량받침의 규격을 줄여 경제성을 개선할 수 있는지 검토하고자 한다.
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마찰진자형 지진격리받침의 설계 특성 전산 해석 방법 비교
홍동의 ( Hong Dong Uie ),이재석 ( Lee Jae Seok ) 충북대학교 건설기술연구소 2020 建設技術論文集 Vol.39 No.2
이 논문에서는 교량의 내진설계에 사용되는 마찰진자형 지진격리 받침의 설계 특성치에 대하여 해석모델과 해석 방법을 달리하여 유한요소해석을 기반으로 한 전산해석을 수행하고 결과를 비교함으로써 해석모델과 해석방법의 타당성과 효율성을 검토하였다. 해석모델을 교량에 설치되는 형상과 유사한 경우, 실물시험에서의 시험기 받침들까지 같이 고려한 경우 그리고 실물시험과 배치형상은 같지만 시험기 받침들을 고려하지 않은 경우들에 대하여 실제 교량에서의 거동을 모사할 수 있도록 경계조건을 부과한 후 해석을 수행한 결과 유효강성 및 EDC의 경우 유사하게 발생됨을 확인할 수 있었고 주요 부재의 최대발생응력도 모두 허용응력 이내로 나타나 어느 해석 모델이라도 실물시험에 대한 대안으로 활용될 수 있음을 확인하였다. 해석모델을 교량에 설치되는 형상과 유사하게 모사한 경우가 다른 해석 모델에 비해 마찰판의 응력을 상대적으로 크게 예측하므로 안전여유 측면에서 유리하고 또한 해석 모델이 단순해 해석 효율성이 높으며 해석 모델의 형상과 구속 방법이 실제 교량과 유사하므로 상대적으로 효율적이라고 판단된다. A comparative study on the enhancement of the computational method for the evaluation of the design characteristics of the friction pendulum bearings is presented. The computational method is based on the finite element approach and the commercial finite element analysis package, MIDAS is used in this study. Friction pendulum bearings are widely used in the bridge and building structures to mitigate the structural response due to earthquake. Typically, the performance of the friction pendulum bearing is evaluated through the full-scale test which is time-consuming and expensive. Recently, the computer simulation based on finite element analysis method is regarded as an alternative of the full-scale test to evaluate the performance of the friction pendulum bearings. Through the computer simulations, not only the energy dissipation characteristics but also the stresses and strains at the crucial points of the friction pendulum bearings which can not be available in the full-scale test can be traced. In this paper, a comparative study is presented to enhance the computational method for the evaluation of the design characteristics of the friction pendulum bearings. Three relatively realistic modeling cases are compared to finalize the reasonable computational method for the evaluation of the design characteristics of the friction pendulum bearings.
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홍동의, 이재석 충북대학교 건설기술연구소 2019 建設技術論文集 Vol.38 No.2
이 논문에서는 유한요소해석을 기반으로 한 전산모의실험을 이용하여 마찰진자형 교량받침의 성능을 평가하고 규격을 개선하여 경제적인 설계를 추구하는 방법을 제시하였다. 마찰 진자형 교량받침 은 교량상부구조를 지하며 지진 시 상부구조의 수평력의 전달을 저감하는 지진격리 받침으로서 받침 의 진자운동으로 상부구조의 주기를 길게 하고 지진에너지를 소산시켜 효율적인 내진설계에 기여한다. 지진에 의한 운동 후 받침의 곡률면과 자중에 의해 복원되는 특성을 가지고 있으므로 여진 등에 의한 피해를 예방할 수 있다. 따라서 이 논문에서는 먼저 유한요소해석을 기반으로 한 전산모의실험을 통해 마찰진자형 교량받침의 성능을 검증하는 방법을 간략히 제시하고 전산모의실험을 통해 얻어진 응력과 변형률들을 활용하여 마찰진자형 교량받침의 규격을 줄여 경제성을 개선할 수 있는지 검토하고자 한다.
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