The vibration control of building structures under seismic loading is a very critical issue in the safety of the structure. Base isolation is quite an effective and practical solution to this issue. Among various kinds of base isolation systems, passive and active systems have their own limitations. The proposed magneto-rheological elastomer(MRE)-based base isolation system eliminates the limitation of passive system by being adaptable to various loading conditions. Moreover, the proposed system is more applicable than active base isolation because of its less power requirements. This thesis presents a feasibility study of MREs as the base isolation bearings. In order to investigate the applicability of the proposed system to the full-scale structure, the behavior of the MRE under various flux and loading condition in shear mode should be first completely understood. Therefore, this work includes dynamic characterization of MREs consisting of dynamic testing in shear mode and the generation of a numerical model of the MRE so as to completely and precisely predict the dynamic behavior of the MRE in shear mode. This work also includes the numerical simulations for verification of the control performance of a newly proposed system with two different control algorithms.
지진하중이 작용하는 건축 구조물의 진동제어는 구조물의 안전성 문제에 있어 매우 중요한 사안이다. 구조물의 안전성을 높이기 위한 방법으로 기초격리(면진) 시스템은 매우 효과적이면서 실용적인 방법이다. 다양한 기초격리 시스템 중에서, 수동적인 시스템과 능동적인 시스템은 그들만의 한계가 있다. 기존 수동 기초격리 시스템의 단점은 다양한 입력하중에 대하여 적응성이 부족하다. 그러나 여기서 제안한 MR 앨라스토머(MRE)를 이용한 기초격리 시스템은 기존 수동 기초격리 시스템의 단점을 보완할수 있다. 게다가, MRE를 이용한 기초격리 시스템은 요구되는 외부전력이 적기 때문에 능동 기초격리 시스템보다 적용성이 뛰어나다. 이 논문에서는 MRE를 이용한 기초격리 시스템에 대한 타당성에 대해 살펴 보았다. 실구조물에 MRE를 이용한 기초격리 시스템의 적용성에 대하여 연구하기 위해서는, 하중재하 조건 및 자기장 세기에 따른 MRE의 특성을 정확히 이해하여야 한다. 그래서, MRE의 동적거동 특성을 정확하게 파악하기 위하여, 동특성 실험과 동적 모델링을 수행 하였다. 또한, MRE의 제어 효과를 확인하기 위해서 수치해석을 수행 하였으며, 새로운 알고리즘을 제안 하여 기존의 방법과 비교하였다.
