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A study on Response Characteristics for the Reinforced Abutment for Railroads by Numerical Analyses

수치해석을 통한 철도보강교대의 응답 특성 연구

  • 김대상 (한국철도기술연구원 고속철도 연구본부) ;
  • 정락교 (한국철도기술연구원 도시교통실용화연구팀)
  • Received : 2015.10.05
  • Accepted : 2015.11.06
  • Published : 2015.11.30

Abstract

This paper introduced the RAR(Reinforced Abutment for Railroads) to reduce settlement of transitional zone and horizontal displacement of abutment by constructing backfill before abutment. We expect that it has more economical and better performance which was validated by numerical analyses. First, transitional zone settlements and horizontal displacements of existing abutment were evaluated for various heights and ground conditions by using finite element analysis program. Then, numerical analyses of it under the same conditions were performed and its results were compared with existing abutment's ones. From the numerical analysis, we found that the responses(settlement and horizontal displacement) of transitional zone of the RAR is about 20% and 34% of one of existing abutment due to the effect of backfill stabilizing. We expected that the RAR having small foundations could be economic way to construct abutment with the control of responses such as, settlement, horizontal displacement, and earth pressure.

본 논문에서는 뒤채움을 선 시공하고, 교대를 후 시공하여 침하와 교대 수평 토압 및 변위를 저감할 수 있는 경제적인 교대 구조인 RAR(Reinforced Abutment for Railroads)을 제시하고 수치해석으로 성능을 확인하였다. 먼저 유한요소 해석 프로그램을 이용하여 기존교대에서 발생하는 접속부의 침하와 교대 수평변위를 다양한 높이와 원지반 조건에 대하여 해석하였다. 이 후 보다 경제적인 설계를 위하여 교대 단면과 말뚝 기초수를 저감시킨 RAR에 대해 동일한 조건으로 해석을 수행하고 그 결과를 비교, 분석하였다. 분석 결과 RAR에서 발생하는 접속부 침하와 교대 수평변위는 기존교대의 20%와 34% 수준이며, 이는 뒤채움 안정화의 효과에 의한 것으로 나타났다. RAR은 침하와 수평변위 제어 및 토압 재분배 효과를 통하여 교대 저판, 교대벽체, 교대 기초 말뚝 수 저감으로 기존 교대 보다 경제적인 시공이 가능할 것으로 예상된다.

Keywords

References

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