[논문]이중 슬립마찰면을 이용한 면진장치의 면진성능평가

손수원; 권정호; 김정곤; 정용규; 황은동

doi:10.15683/kosdi.2020.12.31.712

이중 슬립마찰면을 이용한 면진장치의 면진성능평가
Seismic Performance Evaluation of Seismic Isolation Device with Double Slip Friction Surface 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.16 no.4 = no.50, 2020년, pp.712 - 722

손수원 (Seismic Simulation Test Center, Pusan National University) , 권정호 (Korea Society of Disaster Information) , 김정곤 (Disaster Management Research Center) , 정용규 (JKRST Co. Ltd.) , 황은동 (JKRST Co. Ltd.)

초록
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연구목적: 최근 국내 규모 5.0이상의 지진으로 인한 피해 발생이 증가하고 있다. 지진이 발생하면 구조물 이외에도 내부설비, 전력기기 등에 피해를 주게 된다. 이에 본 논문에서는 지진으로 인한 배전반과 같은 전기기기의 피해를 저감시킬 수 있는 이중 슬립마찰면이 있는 면진장치를 개발하였으며, 이에 대한 면진성능을 평가하였다. 연구방법: 면진성능을 평가하기 위해 진동대 시험을 수행하였으며, 면진장치 유무에 따른 성능비교를 수행하였다. 다양한 주파수와 가속도 수준에 대한 응답가속도 및 변위를 비교하여 면진장치의 감쇠효과를 분석하였다. 연구결과: 시험결과, 면진장치가 설치되어 있는 경우가 면진장치가 설치되어 있지 않은 경우보다 가속도 증폭이 최대 42% 작았다. 이는 면진장치의 이중슬립마찰면 사이에서 발생한 변위가 지진에너지를 소산하는 역할을 하여 증폭에너지가 감소된 것으로 판단된다. 결론: 이중 슬립마찰면을 적용한 면진장치는 약진보다는 강진에서 지진감쇠효과가 더 컸으며, 주파수가 클수록 지진감쇠효과가 더 좋았다. 따라서, 배전반과 같은 전기기기에 적용하여 지진에너지를 감쇠하는 작용을 할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The damage from earthquakes with a magnitude of 5.0 or greater Korea has increased in South Korea. When a earthquake occurs, internal facilities and electric equipment besides urban structures will be damaged. Thus, in this paper, an earthquake-induced seismic isolation device with double slip fiction surfaces which can reduce the damage of electric power equipment such as distribution panel and then the seismic performance was evaluated. Method: To evaluate the seismic performance shaking table test was performed, a seismic performance comparison was performed according to the presence or absence of a seismic isolation device. The attenuation effect of the seismic isolation device are analyzed by comparing response acceleration and displacement for different frequencies and acceleration levels. Result: As a result of the test, the acceleration amplification was up to 42% less than when the seismic isolation device was installed in comparison to the other case without the seismic device. This is believed that the amplification energy has reduced because the displacement between the double slip friction surfaces of the seismic device play a role in dissipating the seismic energy. Conclusion: The seismic device with double slip friction surfaces has a greater earthquake attenuation effect in strong earthquakes than in weak ones, so the greater the frequency, the better the earthquake attenuation effect. Therefore, it is judged that earthquake energy can be decreased by applying to electric equipment such as distribution panels.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Phase and installation example of seicmic isolation device
표 Table 1. Seismic isolation device specification
그림 Fig. 2. Experiment setup
표 Table 2. Experiment program
그림 Fig. 3. Displacement and acceleration without seismic isolation device
그림 Fig. 4. Displacement and acceleration with seismic isolation device
표 Table 3. Acceleration amplitude without seismic isolation device
그림 Fig. 4. Displacement and acceleration with seismic isolation device (Continue)
그림 Fig. 5. Acceleration amplification ration according to frequency
표 Table 4. Acceleration amplitude with seismic isolation device
그림 Fig. 6. Acceleration amplification ratio according to frequency with or without seismic isolation device
표 Table 5. Acceleration amplification ratio depending on with or without seismic isolation device (with/without)
그림 Fig. 7. Relative displacement with or without seismic isolation device

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