Ground Vibration Reduction Technology Using High Damping Polymer Concrete

고 감쇠 폴리머 콘크리트를 활용한 지반진동 저감기술에 대한 연구

Recently, there have been increasing construction works carried out in urban centers, which are inducing frequent artificial vibration in the vicinity of existing structures due to such construction works. moreover, in case of industrial estates, vibration is induced due to operation of machines in the surrounding areas, thereby causing problems. meanwhile, in case of ordinary concrete that compose structure has low level of damping capability for vibration. accordingly, there are difficulties in blocking a wide range of vibrations delivered to the structures from outside including not only vibrations generated in the structures themselves but also ground vibration. recently, numerous studies are being carried out actively on high-damping system that markedly enhanced the damping performances of structures by utilizing polymer concrete in order to block the vibrations delivered to the structures through ground. therefore, this study compared the performances of polymer concrete with those of ordinary concrete, polyurethane pad and foamed rubber pad in order to review its performances in reducing ground vibration. for this purpose, review of FRF and vibration acceleration as dynamic characteristics was made. after comparative verification on the dynamic characteristics is made when polymer concrete and other aforementioned materials are applied to underground structures, the possibility of application of polymer concrete to structures is reviewed.

최근에는 도심속에서 공사가 진행되는 경우가 크게 늘고 있는데, 이로 인해 기존 구조물 인근에서 공사에 의한 인위적인 진동이 자주 발생하기도 하고, 산업단지의 경우는 주변 기계류 작동 등에 의해서도 진동이 야기되어 문제가 발생하기도 한다. 한편, 구조물을 구성하고 있는 일반 콘크리트의 경우, 진동에 대한 감쇠성능이 작아, 구조물에 발생하는 진동뿐만 아니라 지반진동과 같이 외부로부터 구조물로 전달되는 다양한 진동을 차단하는데 어려움이 따른다. 이러한 지반을 통해 구조물로 전달되는 진동을 차단하기 위해서, 최근 폴리머 콘크리트를 활용하여 댐핑 성능을 크게 증가시킨 고 감쇠 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 폴리머 콘크리트는 압축, 휨, 인장강도 등의 물리적 특성과 동적 특성이 매우 우수한 것으로 알려져 있어, 지반과 접한 구조물과 같이 큰 압력에 저항하면서 진동저감이 요구되는 구조물에의 폭넓은 활용이 기대되는 구조재료라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 폴리머 콘크리트의 지반진동 저감성능을 검토하기 위하여, 일반 콘크리트, 폴리우레탄 패드, 발포고무 패드와의 성능을 비교하였으며, 동적 특성으로 주파수 응답함수와 진동가속도에 대한 검토를 진행하여, 폴리머 콘크리트와 각각의 재료가 지하구조물에 적용될 경우의 동적 특성을 비교 검증한 후, 실 구조물에의 적용 가능성에 대해 검토하고자 한다.