• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.181-187
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• 2011

이 연구는 양단이 탄성받침으로 지지된 Timoshenko 보의 자유진동에 관한 연구이다. 회전관성과 전단변형을 동시에 고려하는 Timoshenko 보 이론을 적용하여 탄성받침 보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식과 자유단의 경계조건을 유도하였다. 이 상미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형상을 산출하였다. 회전관성과 전단변형이 자유진동에 미치는 영향을 분석하고, 변수연구를 통하여 세장비, 지반계수, 탄성받침 길이 등이 자유진동에 미치는 영향을 그림에 나타내었다. 변위 및 휨 모멘트, 전단력의 진동형상을 그림에 나타내어 최대진폭 및 무변위의 위치를 알 수 있도록 하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.49-59
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• 2004

이전 논문에서 미 중부 및 동남부 지역의 전형적인 다경간 단순효와 다경간 강거더 연속교의 지진 응답을 연구하였으며, 이런 교량에서 덱 사이의 충돌과 큰 연성이 요구되는 기둥은 취약하여 손상을 입을 수 있다는 것을 보여주었다. 더구나, 고정 및 가동 교조장치는 강한 지진운동에 쉽게 피해를 입을 수 있다. 이 논문에서는 몇 개의 개선된 고무 베어링, 납-고무 베어링 그리고 제지선을 사용하여 전형적인 다경간 단순교와 다경간 강거더 연속교의 지진 응답을 평가하였다. 납-고무 베어링은 지진에 취약한 전형적인 교량의 응답을 개선하는데 효과적인 방법으로 평가되었다. 고무 베어링은 기둥의 요구량을 줄이지만, 다경간 단순교 강거더 교량에서 덱 사이의 강한 충돌을 유발시킨다. 제지선은 일반적으로 사용되지만 다경간 단순교와 다경간 연속교의 지진에 대한 손상을 절감하는데 중간정도의 효과를 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.103-110
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• 2021

유연한 고무재료와 강재 보강판을 적층으로 구성한 탄성받침은 우수한 수직강성과 유연한 횡강성으로 교량의 내진보강용으로 널리 사용되고 있다. 무엇보다 시공이 간단하고 비용이 높지 않다는 장점을 지니고 있다. 고무재료의 한 종류인 합성고무는 천연고무에 비해 노화에 대한 저항성이 크지만 이 역시 다양한 열화요인으로 성능이 저하된다. 내진설계기준 및 내진성능평가요령에서는 이러한 노화의 특성을 반영하고 있지 않지만 관련 연구가 축적되면 이를 반영하는 것이 합리적이다. 합성고무를 대상으로 노화촉진시간과 노출시간을 변수로 하여 노화촉진시험을 수행하여 전단특성의 변화를 분석하였다. 노화가 진행될수록 최대전단응력과 전단변형율은 감소한다. 또한 동일한 전단변형률에서 전단강성이 크게 증가한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.800-806
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• 2011

Thermal expansion which occurs at the high speed rail joint is proportional to the free length from the point of fixity. This thermal expansion behaves similar to free expansion because the girder longitudinal stiffness is much larger than longitudinal resistance of rail pads. But the longitudinal displacement in the long rail is nominal because the longitudinal support condition of the girder is normally MFM(movable-fix-movable) system. Due to these girder expansion characteristics, there is longitudinal relative displacement at the rail pad and rail fastener spring which connects rail and girder. If the relative displacement between rail and girder is beyond the elastic limit for the rail pad, rail fastener system shall be applied using sliding fastener to prevent rail pad damage and fastener separation resulting from slip. On the other hand, train vertical vibration and tilting can occur due to the lack of fastener vertical force if the sliding fastener is applied at the girder joint. In the high speed rail bridge, vibration can occur due to the spring stiffness of the elastomeric bearing, also both vertical downward and upward displacement can occur. The elastomeric bearing vertical movement can cause rail displacement and finally the stability of the ballast is reduced because the gravel movement is induced.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권3호
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• pp.303-309
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• 2017

Structural control through seismic isolation using elastomeric rubber bearing, which is also known as High Damping Rubber Bearing (HDRB), has seen an increase in use to provide protective from earthquake, especially for new buildings in earthquake zones. Besides, HDRB has also been used in structural rehabilitation of older yet significant buildings, such as museums and palaces. However, the present design approach applied in normal practice has often resulted in dissimilar HDRB dimension requirement between structural designers and bearing manufacturers mainly due to ineffective communication. Therefore, in order to ease the design process, most HDRB manufacturers have come up with catalogs that list all necessary and relevant product lines specifically for structural engineers to choose from. In fact, these catalogs contain physical dimension, compression property, shear characteristic, and most importantly, the total rubber thickness. Nonetheless, other complicated issues, such as the relationship between target isolation period and displacement demand (which determines the total rubber thickness), are omitted due to cul-de-sac fixing of these values in the catalogs. As such, this paper presents a formula, which is derived and extended from the present design approach, in order to offer a simple guideline for engineers to estimate the required HDRB size. This improved design formula successfully minimizes the discrepancies stumbled upon among structural designers, builders, and rubber bearing manufacturers in terms of variation order issue at the designing stage because manufacturer of isolator is always the last to be appointed in most projects.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.137-144
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• 2000

Judging from the occasional occurrences of minor and major earthquakes in Korean peninsula, it is generally considered that Korean peninsula is not located in safe zone from earthquake any more. The worldwide damages from earthquake in public buildings such as bridges are also urging the necessity for an appropriate earthquake proof action. The elastomeric bearings have been used in seismic isolation design of bridges. and elastomeric bearings are quite ideal ones which allow movement and rotation in all directions without restraining superstruture. Within the limits of this study on dynamic behavior of the LBR for seismic isolation design, the reaearch results revealed that the Laminated Rubber Bearing(LRB) is useful in bridges for seismic isolation design. In addition, the relationship between the shape factor and compressive strength is linear. It was also found that the compressive strength gets higher as the shape factor increases.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권4호
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• pp.381-399
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• 2005

Base isolation technologies have been proven to be very efficient in protecting structures from seismic hazards during experimental and theoretical studies. In recent years, there have been more and more engineering applications using base isolators to upgrade the seismic resistibility of structures. Optimum design of the base isolator can lessen the undesirable seismic hazard with the most efficiency. Hence, tracing the nonlinear behavior of the base isolator with good accuracy is important in the engineering profession. In order to predict the nonlinear behavior of base isolated structures precisely, hundreds even thousands of degrees-of-freedom and iterative algorithm are required for nonlinear time history analysis. In view of this, a simple and feasible exact formulation without any iteration has been proposed in this study to calculate the seismic responses of structures with base isolators. Comparison between the experimental results from shaking table tests conducted at National Center for Research on Earthquake Engineering in Taiwan and the analytical results show that the proposed method can accurately simulate the seismic behavior of base isolated structures with elastomeric bearings. Furthermore, it is also shown that the proposed method can predict the nonlinear behavior of the VCFPS isolated structure with accuracy as compared to that from the nonlinear finite element program. Therefore, the proposed concept can be used as a simple and practical tool for engineering professions for designing the elastomeric bearing as well as sliding bearing.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.106-111
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• 2017

본 연구에서는 해양구조물의 상부(top side) 구조물을 설치할 때 필요한 장치인 LMU(Leg Mating Unit)의 강성을 구조해석을 통하여 검토하였다. 이것은 구조물의 지지 점에 장착되어 설치 시 충격을 흡수하고 안정적으로 구조물을 지지하는 데 사용된다. LMU는 가운데가 비어있는 원통형 구조로서 수직 하중을 지지하기 위해서 일래스토머릭 베어링(Elastomeric Bearing, 이하 EB)과 철판을 여러 층으로 적층한다. EB의 강성은 기본적으로 베어링의 크기에 영향을 받지만, 동일한 크기에서도 내부 보강판의 적층 수에 따라 강성이 변하게 된다. 일반적으로 보강판과 압축 강성 사이의 관계를 분석하여 적합한 설계를 한다. EB의 강성은 변위를 제어하면서 반력을 산출하는 방식으로 분석을 한다. 먼저 보강판의 크기와 압축 강성 관계를 검토하고, 보강판의 적층 수와 압축 강성 관계를 검토한다. LMU는 장착되는 지점마다 다른 하중이 요구된다. 해석을 통해 각 지점에서 동일한 변형이 발생하도록 압축 강성을 다르게 설계하는 것이 목표이다. 본 연구의 유한요소해석을 위하여 상용 프로그램인 ANSYS를 이용하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.475-485
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• 2008

이 논문은 국내 탄성받침의 성능과 신뢰성 향상을 위한 일환으로, 탄성받침의 설계/제작/품질평가 기준인 KS F 4420의 강성 관련 개선방향을 제안하였다. 이를 위하여 KS F 4420의 압축탄성계수, 강성측정방법, 성능평가방법을 Eurocode, 일본 도로교지승편람, ISO 기준과 비교 분석하였으며, KS F 4420의 강성 제안식과 실측치와의 차이를 알아보기 위하여 국내 일반적인 탄성받침을 대상으로 수직강성과 전단강성 측정 실험을 실시하였다. 실측된 수직강성은 강성정의 방법에 따라 20%정도 차이를 나타냈으며, 전단강성은 13%정도 차이를 나타냈다. 또한 실측된 강성은 KS F 4420의 제안식과의 편차도 큰 것으로 나타났다. 교량받침이 요구되는 수직강성을 가지지 못하는 경우 교량 상부 구조물의 부등침하 및 응력집중 현상을 야기할 수 있다. 따라서 국내 받침이 설계에서 요구되는 성능을 갖기 위해서는 다양한 형상, 형상계수를 갖는 받침의 성능평가를 통하여 국내 실정에 맞는 압축탄성계수식과 성능평가기준의 마련이 필요하다고 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.172-173
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• 2009