• Title/Summary/Keyword: 동적 강성

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경사케이블의 동적 강성 행렬

  • 안상섭
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.4
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    • pp.22-29
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    • 1997
  • 본 기사에서는 경사케이블의 자중의 현 방향성분을 고려하여 케이블의 동적 강성 행렬을 유도하였다. 이 동적 강성 행렬로부터 부재 자체의 동적특성을 자세히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 다른 구조물과 결합되었을 경우 동해석에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄일 수 있고 거동을 예측할 수 있다는 장점이 있다. 유도된 동적 강성값을 다른 연구결과와 비교해본 결과, 실 구조물의 부재롤 사용되는 경사 케이블은 중량이 비교적 크기 때문에 현 방향 자중성분을 무시할 수 없으며 항상 복합 모드 현상을 보인다는 것을 알았다. 또한 이러한 복합 모드형성으로 인해 경사 케이블의 동적 강성값은 기존의 동적 강성값보다 좀 더 큰 값을 보인다.

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3차원 유한요소와 Hyperelement 연계에 의한 구형강체기초의 동적강성행렬

  • 진병무;김재관;장승필
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05d
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    • pp.398-403
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    • 1996
  • 이 논문에서는 지반과 기초를 일반적인 3차원 유한요소로 모델링하고, 유한요소의 바깥영역은 일반적인 모드의 축대칭 유한요소와 축대칭 Hyperelement를 사용하여 전달경계로 모델링하여, 유한요소와 전달경계의 경계에서 두 요소간의 연계에 의하여 기초에서의 동적강성행렬을 구한다. 이를 위하여 3차원 유한요소와 축대칭 요소간의 연계방법을 제안한다. 제시되는 기초의 동적강성행렬은 x,y,z방향의 병진성분과 x,y,z축에 관한 회전성분의 6자유도로 표현된다. 이 논문에서 사용한 3차원 유한요소와 축대칭 요소의 연계 방법의 검증을 위하여 구형기초와 등가의 강성을 갖는 강체원형기초의 동적강성행렬을 구하고 이를 비교하였다.

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Static and Dynamic Behavior of Disk Bearings under Railway Vehicle Loading (철도차량하중에 의한 디스크받침의 정·동적 거동특성)

  • Oh, Saeh Wan;Choi, Eun Soo;Jung, Hie Young;Kim, Hak Soo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.18 no.4
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    • pp.469-480
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    • 2006
  • The goal of this study is to ases the static and dynamic behavior of disk bearings under railway vehicle loadings. Several static tests were conducted in a laboratory t bearings, all having the same kind of polyurethane disk as used in the static tests, were installed under a full-sized railway bridge and tested with a running locomotive, the tests results, the static and dynamic stiffness of the disk bearings were estimated and compared. the deformation of the disk bearings under the bridge was measured at varying disk bearing was almost half of that under dynamic loading. In addition, the dynamic stiffness of the fixed disk bearing was 80% higher than that of an expansion disk bearing, since the PTFE in the expansion bearing is displaced. The deformation of the disk bearing did not vary significantly with changes in locomotive's speed. The results of this study can contribute to fast-tracking the formulation of a design technique for disk bearings for railway bridges.

Analysis of Dynamic Behavior of Open-Steel-Plate-Girder Bridges Due to Installing Rubber Pads (철도교용 고무패드 설치에 따른 판형교의 동적 거동 분석)

  • Choi, Eun Soo;Kim, Hyun Min;Oh, Ji Taek;Kim, Sun Gil
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.17 no.3 s.76
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    • pp.295-306
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    • 2005
  • In this study, the dynamic characteristics of the two open-steel-plate-girder bridges was analyzed using the pads' stiffness estimated in the previous accompanying paper.Also, it was determined that the variation in the dynamic behavior of the two bridges due to the pads corresponds to the codes describing the restriction for the steel bridges' behavior.The pads installed at the bridges increase the displacement at mid-span.However, the increase does not exceed code restrictions and does not have an adverse effect on the riding quality of the running trains. The natural and Chloroprene rubber pads are not suitable for bridge bearings since they are more deformed than the code regulated ones.

Dynamic Character Analysis of 3-beam Slab Orbits depending on the Hardening of Rail Pad Stiffnesses (3중보 슬래브궤도의 레일패드강성의 경화에 따른 동적거동 특성분석)

  • Choi, Hyun-Su;Choi, Jin-Yu;Kim, Jung-Hun;Park, Dae-Geun;Kang, Young-Jong
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2008.11b
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    • pp.870-873
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    • 2008
  • 레일패드는 궤도전체의 탄성확보 뿐만 아니라 열차하중에 의해 침목으로 전달되는 충격을 완화시켜 침목과 도상의 파손을 방지하는 역할을 하는데, 통과톤수의 증가와 기후적 요인에 의하여 패드가 열화되면 패드의 강성이 증가하게 된다. 패드의 강성이 증가하게 되면 레일을 통해 침목으로 전달되는 충격하중이 증가하게 되어 침목의 파손을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 침목하면의 도상에도 과도한 충격하중을 전달하여 도상의 손상을 가속화시킬 수 있다. 또한 레일패드의 강성변화는 궤도의 소음과 레일의 파상마모의 진전에도 영향을 미치게 된다. 따라서 레일패드의 공용기간 중에 적정한 강성을 유지할 필요가 있으며, 통과톤수의 증가에 따른 레일패드의 경화도를 산정하는 방법과 레일패드의 경화가 궤도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하여 레일패드의 교체주기에 관한 기준을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 슬래브의 질량과 일정속도대역에서의 패드강성의 민감도분석을 하여 그 결과를 비교하고 레일패드경화에 따른 대상궤도의 동적거동을 수치해석을 통하여 패드강성과 차량주행속도에 따른 윤중의 변동량과 레일의 변위, 가속도 그리고 침목의 변위, 가속도의 변화정도를 분석해 보았다. 궤도시스템의 동적해석을 위한 해석 프로그램으로는 네덜란드 델프트 공과대학에서 개발된 궤도시스템 전용 해석 프로그램인 DARTS(The dynamic analysis of a rail track structure)를 사용하였다. 대상궤도는 국내 1단계 경부고속철도에서 사용되고 있는 3중보 무도상궤도를 사용하였다.

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Effects of Nonlinear Soil Characteristics on the Dynamic Stiffnesses of a Foundation- Soil system Excited with the horizontal Motion (지반의 비선형 특성이 수평방향 운동을 받는 기초지반 체계의 동적강성에 미치는 영향)

  • 김용석
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.3
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    • pp.55-65
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    • 2000
  • 구조물 지진해석을 위한 구조물 -지반 상호작용 해석에서도 비선형 지반 특성을 고려한 비선형해석이 요구되고 있어 구조물 비선형 지진 해석을 위해 기초 지반에 대한 수평방향 비선형 해석을 수행하였다. 기초지반은 UBC 분류에서 규정한 보통지반인 Sn 지반과 연약지반인 SE 지반을 고려하였고, 지반의 비선형 특성은 Ramberg-Osgood 모델을 이용하였다. 비선형 지반이 기초지반 수평 및 회전 동적 강성 및 감쇠비에 미치는 영향을 조사하기 위하여 얕은 기초와 묻힌기초에 대해 기초 크기, 지반깊이 및 말뚝유무에 따른 동적 강성 및 감쇠비 변화를 조사하였는데, 지반의 비선형 특성이 기초지반의 선형 수평 및 회전 강성과 감쇠비를 크게 감소 또는 증가시키는 것으로 나타났으며, 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무의 영향도 큰 것으로 나타나 구조물 지진해석시 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무와 함께 지반의 비선형성도 고려하는 것이 필요한 것으로 판단되었다.

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Analysis of Dynamic Behavior of Railway Bridge with Concrete Track (콘크리트궤도 부설 철도교량의 동적거동 분석)

  • Min, Rak-Ki;Sung, Deok-Yong;Park, Yong-Gul
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.15 no.2
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    • pp.147-153
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    • 2012
  • Precise estimation f a structure's dynamic characteristics is indispensable for ensuring stable dynamic response during life time especially for the structures which can experience resonance such as railway bridges. Especially, concrete track can change the modal properties of the railway bridge, through the contribution of stiffness as well as mass effects, generally only the mass effect is considered in dynamic analysis of the railway bridge. In this paper, static and dynamic behaviors of railway bridge with concrete track were investigated through experimental study. Also, numerical analysis was performed about considering only mass of concrete track and together with stiffness and mass of concrete track. These were compared with experiment value. Numerical analysis value considering together with stiffness and mass of concrete track was similar experiment value. Therefore, when dynamic analysis of railway bridge with concrete track is performed, the contribution of stiffness as well as mass effects for concrete track is considered.

Real-Time Hybrid Shaking Table Test of a Soil-Structure Interaction System with Dynamic Soil Stiffness (동적 지반강성을 갖는 지반-구조물계의 실시간 하이브리드 진동대 실험)

  • Lee, Sung-Kyung;Min, Kyung-Won
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.2
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    • pp.217-225
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    • 2007
  • This paper proposes the real-time hybrid shaking table testing methods to simulate the dynamic behavior of a soil-structure interaction system with dynamic soil stiffness by using only a structure model as the physical specimen and verifies their effectiveness for experimental implementation. Experimental methodologies proposed in this paper adopt such a way that absolute accelerations measured from the superstructure and shaking table are feedback to the shaking table controller, and then the shaking table is driven by the calculated motion of the absolute acceleration (acceleration feedback method) or the absolute velocity (velocity feedback method) of foundation that is required to simulate the dynamic behavior of a whole soil-structure interaction system. The shaking table test is implemented by reflecting the dynamic soil stiffness, which are differently approximated from the theoretical one depending on the feedback methods, on the shaking table controller to calculate soil part. The effectiveness of the proposed experimental methods is verified by comparing the response measured from the test on a foundation-fixed structural model and that obtained from the experiment of a soil-interaction system under the consideration in this paper and by matching the dynamic soil stiffness reflected on the shaking table controller with that identified using the experimentally measured data.

The Experimental Study on the Effect of Track System on the Integral Behavior of Railway Bridge (궤도시스템이 철도교량의 정.동적거동에 미치는 영향에 관한 실험적 연구)

  • Sung, Deok-Yong;Park, Yong-Gul;Choi, Jung-Youl;Kim, Sung-Il
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.13 no.2
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    • pp.186-193
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    • 2010
  • Track system and periodic live load are characteristics of railway bridges. In the design and construction of railway bridge, periodic live load increases the importance of dynamic behavior. And It is well known that behavior of railway bridge may be affected by track system in real bridge. Through experimental study, static and dynamic behaviors were investigated. Deflection and stress due to bending moment were measured, the location of neutral axis of each section, natural frequency, damping ratio were analyzed for each three track systems - girder only, installed ballast track system and installed concrete slab track system. According to measured values for the each type of track system, concrete track system increases the stiffness of bridge by 50%, and ballast system does by 7%, dynamic responses of structure change linearly with the magnitude of load and location of neutral axis of each sections varies with each track system. Damping ratio is almost equal without and with track. Therefore, the effects of track system on the integral behaviors of railway bridge can not be ignored in the design of bridge, especially in the case of concrete slab track system. So study of the quantitative analysis method for effects of track system must be performed.