Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
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Compression and Shear Capacity of Rubber Bearings with Various Geometric Parameters

다양한 기하학적 인자를 고려한 고무받침의 압축 및 전단 내력

  • Received : 2014.07.22
  • Accepted : 2014.10.07
  • Published : 2014.12.27
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Abstract

In this study, compression and shear characteristics of laminated rubber bearings and lead rubber bearings with various parameters are investigated by using material and geometric nonlinear three-dimensional finite element analysis. Rubber coupon tests are performed to make a model of the laminated rubber bearings. In addition, the material constants of the rubber are calculated by the curve fitting process of stress-strain relationship. The finite element analysis and experimental tests of the laminate rubber bearings are used to verify the validity of the rubber material constants. It is seen that the compression behavior of the laminated rubber bearings and lead rubber bearings mainly varies depending on the first shape factors and their shear behavior significantly varies depending on the second shape factors. In addition, the horizontal stiffness and energy dissipation capacity of lead rubber bearing are increased when the diameter of a lead bar is increased.

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.

Keywords

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