기초격리된 구조물의 내진성능평가를 위한 실험기법 = Experimental Techniques for Evaluating Seismic Performance of Base-Isolated Structure

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 다양한 입력지진에 대해서 기초격리된 구조물의 내진성능 평가를 위해서 진동대실험과 유사동적실험을 수행하였다. 본 논문의 목적은 다음과 같다. 하나는 진동대실험을 통하여 강한 지진의 발생시 저층의 구조물에 대한 기초격리시스템의 내진성능을 평가하는 것이고 다음으로는 진동대실험결과와 비교하여 기초격리시스템에 대한 유사동적실험기법의 적용성 및 신뢰성을 증명하는 것이다. 진동대실험은 적층고무받침을 이용하여 기초격리된 1/4 축소모형의 3층 철골구조물의 대상으로 하였다. 유사동적실험에서는 부분구조기법을 사용하여 단지 기초격리시스템만을 대상으로 실험되며 전체구조물의 지진응답은 컴퓨터 내에서 직접적분을 이용하여 계산된다. 진동대실험결과와 비교할 때 부분구조기법을 사용한 유사동적실험은 기초격리된 구조물의 동적응답 평가에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 대부분의 하중하에서 기초격리장치가 사용된 구조물의 경우에는 지진응답이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었으나, 장주기파의 성분이 강한 지반운동에 대해서는 감소의 폭이 크지 않았다. 그러나 여러 지반조건에 대하여 UBC 시방서에서 규정한 설계하중에 대하여는 진동감소효과가 우수함을 보인다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper describes a series of shaking table and pseudodynamic tests for evaluation of seismic performance of base-isolated structures subjected to various seismic earthquake inputs. The main objectives of this study are : (1) evaluation of the effectiveness of base-isolation systems for low-rise structures against severe seismic loads through shaking table tests, (2) verification of the substructuring pseudodynamic test method for the base-isolated structures in comparison with the shaking table test results. In the shaking table test, a quarter scaled three-story structure base-isolated by laminated rubber bearings is tested. In the pseudodynamic test, only the laminated rubber bearing s are tested using the substructuring technique, while the concurrent seismic responses of the superstructure are computed using on-line numerical integration. Comparison with the shaking table test results indicates that the substructuring pseudodynamic test method is very effective for determining the dynamic responses of the base-isolated structure.