철도 차량의 지반진동에 의한 주행안전성 평가

Running Safety Analysis of Railway Vehicle Systems for Ground Vibration

  • 최준성 (한국유지관리(주)) ;
  • 조만섭 (SK건설(주) 경부고속철도 공구 설계팀) ;
  • 이진무 (SK건설(주) Geotask팀)
  • 발행 : 2006.08.31

초록

본 연구에서는 발파 및 지진발생으로 인한 횡방향 지반진동에 대하여 KTX 차량 및 부산지하철을 대상으로 주행안전성을 평가하였다. 이를 위하여 휠/레일 상호작용 해석 WERIA프로그램인 프로그램을 이용하여 철도차량의 동적거동을 시뮬레이션 하였다. 또한 횡방향 지반진동이 철도차량에 유발할 수 있는 차륜/레일간의 큰 상대변위를 고려하기 위하여 차륜/레일간 접촉면의 기하학적 형상과 크리프힘을 반영하였다. 입력하중은 국내의 내진규정 특성에 부합하는 인공지진과 공사중 발생하는 발파진동을 사용하였다. 해석 결과 차륜/레일간의 상대변위와 탈선계수를 산정하여 철도 차량의 주행안전성을 평가한 결과 탈선가능성은 없는 것으로 나타났다.

In this study, dynamic behavior of the vehicles is analyzed, while the track is subjected to lateral vibrations due to earthquake and blasting load. A computer program(WERIA, Wheel Rail Interaction Analysis) is used, which can simulate dynamic responses of vehicles subjected to lateral vibrations. The analysis considers two types of vehicles: I.e. power cars of KTX and Busan subway train. It can also consider the interaction with sub-structures such as tracks and soil. The creep force module is considered, and the running safety of railway vehicles subjected to earthquake and blasting loading is studied. Based on the results of this study, the running safety of the vehicles can be confirmed against lateral vibration.

키워드

참고문헌

  1. V.K. Garg, and R.V. Dukkipati, 1984, 'Dynamics of Railway Vehicle Systems', Academic Press
  2. R.V. Dukkipati, and J.R. Amyot, Computer-Aided, 1988, 'Simulation in Railway Dynamics', Marcel Dekker, Inc
  3. Shah, M., Thirumalai, M., Cui, K., McGirt, P, and Haque, I. 1997, 'Symbolic Methods for Modeling Rail Vehicle Systems', Int. J. of Vehicle Design, Vol. 18, No. 5(Special issue), pp. 487-517
  4. T. Miyamoto, H. Ishida, and M. Matsuo, 1997, 'Running Safty of Railway Vechile as Earthquake Occurs', QR of RTRI, Vol. 38, No.3, September
  5. (주)태조엔지니어링, 2004, '경부고속철도 제14-3공구 노반신설 기타공사 대안설계 진동 및 소음평가 용역 보고서', pp. 63-85
  6. 최준성, 조만섭, 이진무, 2006, '역해석기법에 의한 발파하중 산정 및 수치해석을 이용한 구조물의 진동영향 평가', 한국암반공학회 논문집, 제16권 제3호, pp. 232-240
  7. 김준희, 2000, '고속철도 차량의 지진하중에 대한 동적응답해석' 한국과학기술원 석사학위 논문
  8. 동역학적 설계 및 해석기술 개발(2차년도 보고서), 한국과학기술연구원 1998. 10