한국의 지진 발생 빈도 및 규모가 점점 증가하고 있다. 그 결과 지진에 대한 불안이 증가하고 있으며 내진설계에 대한 관심도 커지고 있다. 내진설계방법 중에서 면진은 중저층 건물에 기초면진의 형태로 많이 사용되고 있다. 하지만 고층건물의 경우, 기술적 문제로 인해 중간층 면진 시스템이 제안되고 있다. 본 연구에서는 중간층 면진 시스템의 설치위치를 고려한 고층건물의 지진응답에 대해 분석해보고 중간층 면진시스템의 면진은 중저층 건물에 기초면진의 형태로 많이 사용되고 있다. 하지만 고층건물의 경우, 기술적 문제로 인해 중간층 면진 시스템이 제안되고 있다. 본 연구에서는 중간층 면진 시스템의 설치위치를 고려한 고층건물의 지진응답에 대해 분석해보고 중간층 면진시스템의 면진장치를 설계하였다. 이를 위해 20층 건물과 30층 건물을 예제 구조물로 사용하였다. Kobe지진(1995), Northridge 지진(1994), Loma Prieta 지진(1989)을 입력 지진하중으로 사용하였다. 예제구조물의 1층 하부부터 최상층 하부까지 면진층의 위치를 변화시키며 지진응답을 분석해보았다. 해석 결과, 면진시스템을 적용하였을 때 층간변위비와 가속도 응답은 면진 시스템을 설치하지 않은 경우에 비해 감소하는 것을 알 수 있었다. 건물의 저층부에 면진층을 설치하는 것이 가장 효과적이었다. 하지만 그 경우, 구조물은 불안정해질 수 있다. 따라서 고층건물에 중간층 면진시스템을 이용할 때에는 구조적 효과와 안전성을 고려할 필요가 있다. 고층건물에서는 고층부에 면진층을 설치하는 것이 효과적이다. 면진층의 위치를 선정하여 20층 건물에서 15층 하부에 설치하였다. Kobe지진(1955)과 Nihonkai-Chubu지진(1983)을 입력 지진하중으로 사용하였다. 면진장치의 항복강도와 수평강성을 변화시키면서 지진응답을 분석하였다. 해석결과, 면진시스템은 면진층에 변위를 집중시킴으로써 응답을 감소시킨다. 변위가 매우 커지게 되면 구조물은 불안정해지게 된다. 하지만 면진층의 변위가 감소하면 층간변위비가 증가하게 된다. 따라서 엔지니어는 적절한 항복강도와 수평강성을 선정할 필요가 있다.
한국의 지진 발생 빈도 및 규모가 점점 증가하고 있다. 그 결과 지진에 대한 불안이 증가하고 있으며 내진설계에 대한 관심도 커지고 있다. 내진설계방법 중에서 면진은 중저층 건물에 기초면진의 형태로 많이 사용되고 있다. 하지만 고층건물의 경우, 기술적 문제로 인해 중간층 면진 시스템이 제안되고 있다. 본 연구에서는 중간층 면진 시스템의 설치위치를 고려한 고층건물의 지진응답에 대해 분석해보고 중간층 면진시스템의 면진장치를 설계하였다. 이를 위해 20층 건물과 30층 건물을 예제 구조물로 사용하였다. Kobe지진(1995), Northridge 지진(1994), Loma Prieta 지진(1989)을 입력 지진하중으로 사용하였다. 예제구조물의 1층 하부부터 최상층 하부까지 면진층의 위치를 변화시키며 지진응답을 분석해보았다. 해석 결과, 면진시스템을 적용하였을 때 층간변위비와 가속도 응답은 면진 시스템을 설치하지 않은 경우에 비해 감소하는 것을 알 수 있었다. 건물의 저층부에 면진층을 설치하는 것이 가장 효과적이었다. 하지만 그 경우, 구조물은 불안정해질 수 있다. 따라서 고층건물에 중간층 면진시스템을 이용할 때에는 구조적 효과와 안전성을 고려할 필요가 있다. 고층건물에서는 고층부에 면진층을 설치하는 것이 효과적이다. 면진층의 위치를 선정하여 20층 건물에서 15층 하부에 설치하였다. Kobe지진(1955)과 Nihonkai-Chubu지진(1983)을 입력 지진하중으로 사용하였다. 면진장치의 항복강도와 수평강성을 변화시키면서 지진응답을 분석하였다. 해석결과, 면진시스템은 면진층에 변위를 집중시킴으로써 응답을 감소시킨다. 변위가 매우 커지게 되면 구조물은 불안정해지게 된다. 하지만 면진층의 변위가 감소하면 층간변위비가 증가하게 된다. 따라서 엔지니어는 적절한 항복강도와 수평강성을 선정할 필요가 있다.
The magnitude and frequency of earthquakes in Korea are increasing. As a result, anxiety about earthquakes increases, and interest in seismic design is growing. Among seismic design methods, seismic isolation is used as a base isolation in low-rise buildings. However, in the case of high-rise buildi...
The magnitude and frequency of earthquakes in Korea are increasing. As a result, anxiety about earthquakes increases, and interest in seismic design is growing. Among seismic design methods, seismic isolation is used as a base isolation in low-rise buildings. However, in the case of high-rise buildings, a mid-story isolation system is proposed due to technical problems. In this study, seismic response of a high-rise building considering the installation story of a mid-story isolation system was evaluated and a isolation device of a mid-story isolation system was designed. To do this, the 20-story building and 30-story building were used as example structures. Kobe(1995), Northridge(1994) and Loma Prieta(1989) earthquakes were applied as earthquake excitations. The seismic responses of the example buildings were investigated by changing the location of the isolation layer from the bottom of the 1st floor to the bottom of the top floor. Analysis results, when the seismic isolation system is applied, story drift ratio and acceleration response are reduced compared to the case without the isolation system. It is most effective when the isolation layer is located on the lower part of the buildings. However, in that case, the structure may become unstable. Therefore, it is necessary to consider both structural efficiency and safety when a mid-story isolation system for a high-rise building is designed. It is good to install isolation layer on the higher part of high-rise building. The location of the isolation layer was determined and an isolation layer was installed below of the 15th floor of the 20-story building. Kobe(1995) and Nihonkai-Chubu(1983) earthquakes were applied as earthquake excitations. Seismic responses were investigated by varying the yield strength and horizontal stiffness of the isolation device. Based on the analytical results, the seismic system reduces the response by concentrating the displacement on the isolation layer. If the displacement is too large, the structure becomes unstable. However, decreasing the displacement of the isolation layer increases the story drift ratio. Therefore, an engineer needs to adjust yield strength and horizontal stiffness appropriately.
The magnitude and frequency of earthquakes in Korea are increasing. As a result, anxiety about earthquakes increases, and interest in seismic design is growing. Among seismic design methods, seismic isolation is used as a base isolation in low-rise buildings. However, in the case of high-rise buildings, a mid-story isolation system is proposed due to technical problems. In this study, seismic response of a high-rise building considering the installation story of a mid-story isolation system was evaluated and a isolation device of a mid-story isolation system was designed. To do this, the 20-story building and 30-story building were used as example structures. Kobe(1995), Northridge(1994) and Loma Prieta(1989) earthquakes were applied as earthquake excitations. The seismic responses of the example buildings were investigated by changing the location of the isolation layer from the bottom of the 1st floor to the bottom of the top floor. Analysis results, when the seismic isolation system is applied, story drift ratio and acceleration response are reduced compared to the case without the isolation system. It is most effective when the isolation layer is located on the lower part of the buildings. However, in that case, the structure may become unstable. Therefore, it is necessary to consider both structural efficiency and safety when a mid-story isolation system for a high-rise building is designed. It is good to install isolation layer on the higher part of high-rise building. The location of the isolation layer was determined and an isolation layer was installed below of the 15th floor of the 20-story building. Kobe(1995) and Nihonkai-Chubu(1983) earthquakes were applied as earthquake excitations. Seismic responses were investigated by varying the yield strength and horizontal stiffness of the isolation device. Based on the analytical results, the seismic system reduces the response by concentrating the displacement on the isolation layer. If the displacement is too large, the structure becomes unstable. However, decreasing the displacement of the isolation layer increases the story drift ratio. Therefore, an engineer needs to adjust yield strength and horizontal stiffness appropriately.
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