Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

A Study on the Dynamic Response of Highway Bridges by 4-Axles Single Truck

4축 단일차량에 의한 도로교의 동적응답에 관한 연구

  • Received : 2011.03.10
  • Accepted : 2011.05.27
  • Published : 2011.06.27
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Abstract

In this paper, a research for the dynamic wheel loads of a 3D vehicle model, which relates to a tire-enveloping model, is carried out. A single truck with four axles is modeled as a 10-D.O.F. vehicle by modeling both contact length of tires and pitching of tandem spring axles. The dynamic equations of the vehicle are obtained using the Lagrange's equation, the solution of the equations is calculated by Newmark-${\beta}$ method. The validity of the developed 3D vehicle model is demonstrated by comparing results obtained from the proposed method with those from experimental data. The maximum impact factors of tire force are evaluated according to the various step bumps on which a 24-ton dump truck is running.

본 연구에서는 4축 단일차량에 타이어의 접지폭을 고려한 새로운 3차원 차량모델을 개발하여 도로교의 동적응답을 구할 수 있는 수치해석방법을 개발하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭과 텐덤 스프링 차륜축의 피칭을 고려하고 4축 단일차량을 10-자유도를 갖는 차량으로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange방정식을 사용하여 유도하였으며 Newmark-${\beta}$법을 사용하여 그 해를 계산하였다. 본 연구에서 개발한 3차원 차량모델을 이용하여 구한 수치해석 결과와 실제 교량에서 실시한 실험값을 비교 검토하여 그 타당성을 입증하였다. 수치해석으로 구한 해석값은 실험값과 매우 유사한 경향을 나타내었다. 차량의 동적 해석에서는 4축 단일차량인 24톤 덤프트럭이 여러 가지 스텝 범프를 통과할 때 발생하는 타이어력의 최대 충격계수를 구하였다.

Keywords

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