초록

본 과제에서는 지하철진동이 건물에 미치는 영향을 효과적으로 저감하기위한 방법에대한 이론적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저 지하철진동을 측정하고 그것을 바탕으로 하중의 모형화에 대하여 연구하였으며 지하철진동이 지반을 통해 전달되는 과정을 효과적으로 해석할 수 있는 전산프로그램을 개발하였다. 또한 건물의 기초분리용 방진베어링을 개발하고 진동대실험에 의하여 효과를 검증하였으며 수직진동을 경제적으로 해석할 수있는 해석프로그램을 개발하였다.

Abstract ▼

In this prohect it was intended to carry out a analytical and experimental study to mitigate the building vibration due to subway trains. The vibration loads are analytically modeled based on. field-measured data, and a computer program is developed to analyze the vibration propagation. through soil

In this prohect it was intended to carry out a analytical and experimental study to mitigate the building vibration due to subway trains. The vibration loads are analytically modeled based on. field-measured data, and a computer program is developed to analyze the vibration propagation. through soil. A base isolator is developed and tested on a shaking table to prove the effectiveness. A computer program is developed to analyze the vertical vibration of a building installed with the base isolator.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 요약문...4
• EXECUTIVE SUMMARY...6
• 목차...8
• CONTENTS...11
• 표목차...14
• 그림목차...17
• 1.서론...24
• 1.1 연구의 배경 및 목적...24
• 1.2 연구의 내용 및 범위...26
• 2. 지하철진동에 대한 진동해석 모델과 하중의 모형화...29
• 2.1 지하철 하중의 모형학...29
• 2.1.1 준정적 성분해석...30
• 2.1.2 조도성분해석...31
• 2.1.3 하부구조물에 전달되는 열차하중...34
• 2.1.4 해석결과...37
• 2.2 측정 및 분석...41
• 2.2.1 Fourier Amplitude Spectrum 과 Response Spectrum...42
• 2.2.2 측정...43
• 2.2.3 측정값과 산출 PSD의 비교...51
• 3. 지하철 운행하중에 대한 지반-구조물의 상호작용해석...52
• 3.1 서론...52
• 3.2 지반-구조물 상호작용을 고려한 해석법...53
• 3.3 주파수영역 해법...55
• 3.3.1 운동방정식 및 지반의 동적강성행렬...55
• 3.3.2 등가지하철하중...57
• 3.3.3 구조물의 진동해석...59
• 3.4 시간영역해석법...61
• 3.4.1 운동방정식 및 주파수불변 지반동적강성행렬...61
• 3.4.2 반복적 모우드중첩법...63
• 3.4.3 구조물의 진동해석...64
• 3.5 지반-구조물의 상호작용 해석을 위한 전산 프로그램...65
• 3.5.1 전산프로그램의 개발...65
• 3.5.2 전산프로그램의 검증...68
• 3.6 결론...73
• 4. 방진베어링의 개발...74
• 4.1 서론...74
• 4.1.1 방진고무의 종류...74
• 4.2 기초분리장치...75
• 4.2.1 방진고무의 시험...75
• 4.2.2 방진베어링의 해석 및 제원 결정...78
• 4.2.3 방진베어링의 제작...80
• 4.2.4 방진베어링의 물성실험...81
• 4.3 기초분리장치를 장착한 구조물 모델 실험...85
• 4.3.1 실험 개요...85
• 4.3.2 모형구조물 형상...85
• 4.3.3 가력 장치 및 측정방법...88
• 4.3.4 실험 변수...91
• 4.3.5 모형구조물의 특성...95
• 4.3.6 실험 결과 및 비교, 분석...101
• 5. 방진베어링이 설치된 건물의 진동해석기술개발...119
• 5.1 연구배경 및 목적...119
• 5.2 면진시스템의 설계개념...119
• 5.2.1. 방진장치의 기본 특성...119
• 5.2.2 방진장치의 강성 및 감쇠비...121
• 5.2.3 방진장치의 모델링기법...122
• 5.3 동적 해석법...126
• 5.3.1 모드중첩법 ( Duhamel 적분법 )...127
• 5.3.2 직접적분법 ( Newmark - ${\beta}$ 방법을 이용한 직접적분법 )...128
• 5.3.3 질량행렬...130
• 5.3.4 감쇠 행렬...130
• 5.3.5 강성행렬...132
• 5.4 상용 프로그램과의 비교...132
• 5.5 실험결과와 해석결과의 비교를 위한 예제모델...134
• 5.6 실험과의 비교분석...137
• 5.6.1 진동수의 비교...137
• 5.6.2 가속도의 비교...138
• 5.7 적합한 방진재의 선정...147
• 5.8 결론...147
• 6. 결론...149
• 참고문헌...153
• 부록...157
• 부록 1. 지반-구조물 상호작용 전산프로그램의 사용자 지침서...158
• 부록 2. 전산프로그랭 BISA의 사용자 지침서...186
• 부록 3. 기초분리장치를 장착한 구조물 모델 실험에 관한 응답이력(시간 및 주파수 응답이력)...191
• 부록4. 기초분리장치를 장착한 구조물 모델 실험 사진...223