지진에 대비한 기초분리 교량의 설계법에 관한 연구(I) = A Study of Seismic Resistant Design for Base-Isolated Bridges(I)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The base isolation technique and its benefits in reducing the transmitted earthquake energy into a structure have gained increasing recognition during the last two decades. Unfortunately, the current available design procedures, especially for base-isolated bridges, seem inadequate and too restrictive. As a result, practical design procedure still relies upon a series of deterministic time history analyses. In this study, the evaluation of the possibility of the normal mode method to predict the nonlinear seismic responses of base isolated bridges has been performed. The applicability has been examined through the numerical approach with isolator's elastic or plastic states of the base isolated bridges. Numerical results show that the 1st. mode period and the various responses are varied with the state but are conversed. And, the result show that the normal mode method is applicable to predict the seismic responses and to design the babe isolated bridge. Various analysis method to bridges with bilinearized hysteresis isolator and various pier heights are evalulated.

국문 초록 (Abstract)

기초 분리 기법과 분리 장치의 지진 하중에 대한 구조물의 에너지 전달력의 감소 효과에 대한 인식은 증가되어 왔으나, 기초 분리 교량의 지진 응답을 예측하기 위한 수단으로 사용되는 비선형 동적 해석 방법은 소요되는 경비 및 장비의 제한으로 설계용으로는 제한적이다. 본 연구는 기초 분리 교량의 설계에 있어서 시간 이력 해석법에 의하지 않고, 탄성 해석법의 적용을 위한 기초 자료로써, 지진 발생시 구조물의 비선형 응답의 해석의 탄성 해석법 적용성을 검토하였다. 본 연구는 기초 분리 교량의 하중-변위를 항복전과 항복후 상태로 분리하여, 주기 이전과 유효 주기, 모드 기여율의 변화를 고찰하였다. 또한, 교각 높이별 P.C교에 인공 지진파를 이용한 시간 이력 해석을 수행하여 분리 장치의 상태 변화를 고려한 모드 해석법과 비교하였다. 해석 결과, 분리 장치의 상태 변화는 주로 제1 모드 주기에 영향을 미치며, 지진 응답은 분리 장치의 상태 변화에 따라 지배되나 일정 범위로 수렴하였다. 이에 bilinear 분리 장치에 의한 비선형 지진 응답의 유효 강성에 의한 모드 해석의 적용 가능성을 확인하였다. 또한, bilinear 장치로 기초 분리된 교량에 대해 교각 높이 변화를 고려한 선형 탄성 해석과 비선형 시간 이력 해석 결과를 비교하였다.