본 연구는 이러한 단점을 보완하기 위해 철근을 대체하여 내산화성과 전기저항이 높은 GFRP 보강근을 적용한 도상슬래브의 최적변수해석을 수행하였다. 철도 궤도슬래브에 적용되는 철근은 열차 운행 중 신호전류의 손실을 일으켜 열차의 안정성을 저해하며, 철근의 부식으로 내구성이 저하될 수 있다. GFRP 보강근의 직경 및 배근 개수 변화가 전체 콘크리트 도상슬래브의 휨강도 및 균열제어에 미치는 영향을 유한요소 변수해석을 통하여 상세분석하였다. 해석 결과, GFRP 보강근의 직경 및 배근을 합리화하여 제안하였으며 이러한 경우 기존 배근보다 더욱 경제적인 단면을 도출할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구로부터 도출된 결과는 향후 GFRP 보강근을 적용하여 도상슬래브를 설계하는 경우 보다 합리적이고 경제적인 단면을 산정할 수 있는 가이드라인이 될 수 있을 것으로 기대된다.
전단보강이 없는 철근콘크리트 보의 파괴특성의 정의는 현재까지는 어려운 주제이다. 과거의 본질적인 실험적 연구와 이론적인 노력에도 불구하고 전단파괴의 특성은 완전히 이해되지 않았다. 따라서 보의 설계시 전단강도 산정에 반경험식의 적용이 되어오고 있다. 최근의 다양한 건설환경 하에서 고성능 콘크리트의 수요가 증가하고 있으며 내구성을 포함한 가격경쟁력이 뛰어난 재료들이 필요하며 특히 경량철근콘크리트의 경우에는 경량이면서 적절한 강도를 가지고 온도와 소음차단에 효과적이기 때문에 주요부재 및 구조물에 응용할 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 그의 극한파괴거동에 대해서는 다소 잘 정리되어 있지 않다. 이러한 이유로 본 연구에서는 경량철근콘크리트 보의 전단거동을 살펴보며 그의 특이성을 기존 실험적 연구와 해석적 연구를 통해 비교, 검토하고자 하였다.
자기부상열차는 궤도 위에 부상하여 운행하는 시스템이다. 자기부상열차의 특성상 주행 중 부상공극을 일정하게 유지하는 것이 사용성 및 승객의 승차감 면에서 매우 중요하다. 이 연구는 2006년 출범한 도시형 자기부상열차 실용화 사업단의 3-1 세부과제 선로구축물 성능개선 과제의 협동연구과제로 자 기부상열차교량 상부구조의 급속시공법 개발을 목표로 연구를 수행하였다. 현재 도로교에서 프리캐스트 바닥판은 품질, 공기 면에서 현장타설 바닥판에 비해 우수하며, 널리 사용되고 있다. 따라서, 연구진은 3-1세부과제의 주관기관인 한국철도기술연구원과 협업을 통하여 1차년도에 PSC-U형 거더 및 개구제형 강재 거더에 프리캐스트 바닥판을 적용하여 자기부상열차 가이드웨이의 기본 시스템을 제안한 바 있다. 이 연구에서는 프리캐스트 바닥판과 체일 체결구조의 구조안전성 검토를 목적으로 실대형 요소실험체를 제작, 이들 실험체의 사용하중 상태 및 극한하중 상태의 정적성능평가 실험을 수행하였다.
교량/토공 접속부는 교량에서 토공으로 또는 그 반대방향으로 옮겨가는 구간으로 궤도 하부구조의 지지강성이 급격히 변화하기 때문에 차량 주행안정성에 매우 큰 영향을 미친다. 과거 유도상궤도를 사용할 때에는 접속부에 대한 성능요구조건이 높지 않았으나, 운행속도가 고속화되고 콘크리트궤도가 도입되면서 유지보수와 열차주행안정성에 상당한 영향을 미침에 따라 높은 성능수준을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 교량/토공 접속구조의 단점을 보완하고 성능을 개선하기 위한 방안으로 토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강된 접속구조를 제안하고 실물가속시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 제안된 접속구조는 토목섬유를 이용하여 어프로치블럭을 보강하는 방안으로써 보강토 교대와 유사한 구조를 가지며, 사용재료는 시멘트처리된 흙자갈을 적용함으로써 유용토의 활용을 증대시키고 우수의 침입을 저감시켰다. 실물가속시험항목은 구조별 탄성변위, 누적 침하, 함수비, 교대에 작용하는 수평 및 수직 토압이며, 비교검토를 통해서 장기공용성능의 개선정도를 파악하고자 기존 접속구조와 제안 접속구조에 대한 시험을 동일조건하에서 수행하였다. 실물가속시험 결과, 제안구조가 침하 및 토압경감 측면에서 우수한 성능을 나타내었고 함수비 변동에 대해서도 저항성이 높은 것으로 나타났다.
In order to commercialize the track systems including the turnouts developed in Korea, the guideline of technical and systematic performance evaluation considering local environment was established on Aug. 2010. It consists of a technical compatibility, laboratory test and in-service test. Technical compatibility and laboratory test of the domestically-developed swing-nose crossing turnout on slab track(F18.5) were evaluated according to the guideline. And then in-service test was performed for the turnout installed at the 2nd phase site of Kyung-Bu HSR. In-service test is comprised of monitoring, and field and on-board test during KTX operation, where monitoring is to check the maintainability, and field and on-board test is to confirm structural and running safety. This paper is intended to explain the requirements for the in-serve test and analyze the results of monitoring and the data measured at field and on-board. Based on the in-service test, it is proven that performance of the domestically-developed swing-nose crossing turnout on slab track(F18.5) well satisfies the requirements of the guideline.
It is increasing construction of long span railway bridge with concrete track system for speed up of railway and efficient maintenance of track. As the sleeper of the concrete track system layed on a bridge is fixed on deck of the bridge, the displacement of the sleeper and deck is same. Therefore, the spacing between two sleeper installed at the end of the adjacent deck near the expansion joint of bridge becomes vary according to the longitudinal expansion of a deck by temperature change. By the way, if the spacing of sleepers become increase excessively, it causes large bending stress of in a rail, and it can leads failure or reduction of fatigue life of the rail. And also the excessive displacement of the rail may induce decrease ride comfort. Therefore, in order to prevent such problems, the allowable maximum sleeper spacing at a bridge expansion joint was mutually determined. And, the determination procedure of the maximum bridge expansion length based on the allowable sleeper spacing was suggested.
HONAM High Speed Railway project is under construction with the target to have 350km/h design speed from Songjeong Gwangju City to Osong. The track for the whole section of the line is scheduled to be a concrete track in order to decrease total life cycle cost (LCC) according to the decrease of track destruction. However, the study on the related parts to increase the train speed up to 400km/h is on going in order to strength the competitiveness of high speed railway. On this study, the stress of track has been analyzed according to the concrete track design method of Eisenmann using equivalent depth theory proposed by Odemark for behavior analysis of concrete track on track bed, which is having embankment deformation characteristics by train load. The behavior analysis of track is performed to analyze the stress of track bed layer and track according to the variation of design load and train speed. And also, the characteristics of concrete track have been figured out by analyzing the parameter according to the thickness of track bed layer.
The major objective of this study is to investigate the fatigue effects of rail pad on High Speed Railway with concrete slab track system. It analyzed the mechanical behaviors of HSR concrete slab track with applying rail pad stiffness based on fatigue effect(hardening and increasing stiffness) on the 3-dimensional FE analysis and laboratory test for static & dynamic characteristics. As a result, the hardening of rail pad due to fatigue loading condition are negative effect for the static & dynamic response of concrete slab track which is before act on fatigue effect. The analytical and experimental study are carried out to investigate rail pad on fatigue effected increase vertical acceleration and stress and decrease suitable deflection on slab track. And rail pad based on fatigue effect induced dynamic maximum stresses, the increase of damage of slab track is predicted by adopting fatigue effected rail pad. after due consideration The servicing HSR concrete slab track with resilient track system has need of the reasonable determination after due consideration fatigue effect of rail pad stiffness which could be reducing the effect of static and dynamic behavior that degradation phenomenon of structure by an unusual response characteristic and a drop durability.
The transition area between a bridge and an earthwork is one of the weakest area of track because of the track geometry deterioration caused unequal settlement of backfill of abutment. In case of a ballastless track, the approach slab is installed to prevent the phenomenon. But, if there is occurred the inclined displacement on the approach slab by a settlement of the foundation or formation, the track is also under the inclined displacement. And this defect causes reducing the running stability of a vehicle, the riding comfort of passengers, and the deteriorations of track by excessive impact subjected to the track. In this study, parametric studies were performed to know what is the allowable displacement limit on the approach slab to avoid such a bad effect. The length and amount of unequal settlement of the approach slab was adopted as parameter for numerical analysis. And car body accelerations, variations of wheel force and rail stress and uplift force induced on a fastener clip are investigated. From the result, resonable settlement limits of an approach slab according to slab length was suggested.
In line with current speed-up of railroad, a slab track has been increasingly adopted in a bid to secure the safety of track structure as well as to reduce the maintenance cost, and furthermore, the need for commercialization of domestically-developed swing-nose crossing turnout on slab track has been on the rise. For commercialization of swing-nose crossing turnout on slab which was developed in Korea, a technical and systematic performance evaluation system, considering local environment, shall be established and then the performance evaluation shall be accordingly implemented. This paper was intended to summarize the performance evaluation system, referring to the data available at home and abroad and the results of performance evaluation for domestically-developed swing-nose crossing turnout on slab track carried out to date based on that system. A performance evaluation system comprises the technical requirement appropriateness evaluation(component performance evaluation and design verification), laboratory test and on-site test. For domestically-developed swing-nose crossing turnout on slab track, appropriateness evaluation and laboratory test have been completed and the on-site test of those installed on the 2nd phase of Kyung-Bu HSR is underway now.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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