• 제목/요약/키워드: 판형교

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이동하중을 받는 판형교의 동적 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Dynamic Responses of Plate-Girder Bridges under Moving Loads)

  • 임성순
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권4호통권47호
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    • pp.407-416
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    • 2000
  • 본 연구는 실험적인 방법으로 이동하중을 받는 판형교의 동적 응답을 연구하였다. 판형교의 상부 슬래브는 판요소로, 거더는 보요소로 이상화였다. 이동하중과 판형교는 각각 소규모 차량모델과 교량모델로 제작하였다. 이동 하중을 받는 판형교의 동적 응답은 변형계, 변위계, 가속도계 및 변형도 측정기를 이용하여 측정하였고 측정한 자료로부터 얻은 최대동적응답을 유한요소법의 결과와 비교하였다. 실험적인 모형실험으로 판형교의 동적응답을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

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레일매립궤도 시스템이 적용된 판형교의 진동 및 소음특성에 대한 연구 (Research on Vibration and Noise Characteristics of Steel Plate Girder Bridge with Embedded Rail Track System)

  • 박정근;고효인;강윤석;정영도;이성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.94-101
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    • 2019
  • 기존 선로구조물의 대부분은 준공된 지 상당한 시일이 경과되어 노후화가 많이 진행된 상태이다. 특히 기존 철도교량 중 판형교는 상당수가 준공으로부터 40~60년 이상 경과된 노후교량이며 도상 없이 거더에 침목이 직결되어 있어서 차량의 주행하중이 교량에 직접 전달되므로 유도상 교량과 비교하여 교량에 가해지는 충격 및 소음이 클 뿐만 아니라 동적인 충격과 진동도 상대적으로 크다. 따라서 기존선 판형교에 대한 적절한 유지관리 및 보수, 보강기술의 개발이 매우 시급하다. 본 연구에서는 기존선 판형교의 성능개선과 소음, 진동 문제 해결을 위해 기개발된 레일매립궤도 시스템의 특징을 소개하고, 레일매립궤도의 진동 및 소음 저감 성능을 평가하기 위해 길이 5m 침목이 설치되어 있는 무도상 판형교와 레일매립궤도를 적용한 판형교를 제작하여 동일한 가진 조건에 따라 발생되는 진동응답을 측정하고 분석하였다. 또한 실험에서 얻은 진동응답 데이터를 음향해석 모델의 입력데이터로 사용하여 방사소음해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과 레일매립궤도를 적용한 판형교가 무도상 판형교 보다 진동에서는 15.0~18.8dB정도 감소하고 소음의 경우 평균 7.7dB(A)정도 감소하는 것으로 확인되었다.

디스크 받침에 의한 철도 판형교의 고유진동수 및 동적 거동 변화 (Variation of Natural Frequency and Dynamic Behavior of Railway Open-Steel-Plate-Girder Bridge with Installing Disk Bearings)

  • 최은수;이희업;김성일;김이현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.437-446
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    • 2006
  • 철도판형교는 한국철도 교량에서 약 40%를 차지하고 있는 중요교량 형식중의 하나이다. 그러나 판형교의 대표적인 교량받침은선받침으로 거동 및 유지관리에 상당한 문제들을 발생시키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안연구의 일환으로 본 연구에서는 판형교의 실교량을 선정하여 선받침을 폴리우레탄 디스크 받침으로 교체하였다. 폴리우레탄 디스크 받침은 탄성받침의 일종으로 폴리우레탄 패드를 사용하여 탄성을 구현한다. 철도 판형교에 이와 같이 탄성받침을 설치하는 경우 실교량의 동특성의 변화 및 동적 거동의 변화를 디젤기관차 재하실험 및 운행차량에 의한 거동 계측을 통해서 분석 평가하였다. 탄성받침에 의해서 판형교의 1차모드 고유진동수가 3% 감소하였으며, 2차 및 3차모드의 고유진동수는 7 및 15% 감소하였다. 디스크 받침에 의해서 판형교의 동적 수직 처짐은 증가하였으나, 디스크의 변형을 제거한 교량의 순수 변형에 의한 처짐은 거의 증가하지 않는다. 교축직각방향의 변위는 디스크 받침의 전단핀 역할에 의해서 감소하는 경향을 보였다. 또한, 수평방향의 가속도도 탄성 받침에 의해서 거의 변화가 없었다.

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

  • 최은수;김현민;오지택;김성일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.295-306
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    • 2005
  • 본 연구에서는 '철도교용 고무패드의 강성추정기법'에서 결정된 각 고무패드의 강성과 가정된 감쇠비를 이용하여 두 판형교에서의 동적 거동을 분석하였다. 또한 패드에 의한 판형교의 동적 거동 변화가 철도교량의 거동의 한계를 규정하고 있는 규준에 적합한지도 판단하였다. 고무패드를 교좌로 판형교에 설치하면 판형교의 동적 처짐은 증가하였다. 그러나 처짐이 증가하더라도 규정에 있는 한계를 넘지는 않아 차량의 안정적 주행에 영향을 주지는 않는다. 천연고무나 크로로프렌 고무패드는 변형이 크게 발생하여 교좌로서 활용이 부적합하나, 폴리우레탄 고무패드는 변형이 작게 나타나 사용성이 우수한 것으로 판단되었다. 그러나 고속 주행을 위해서는 패드의 면적을 증가 시켜서 패드변형을 제한해야 하는 것으로 나타났다. 고무패드의 강성증가 및 감쇠비 증가가 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 대해서 분석을 실시하였다. 고무패드의 감쇠비 증가는 교량의 동적 거동에 거의 영향을 주지 않았다. 패드의 강성 증가는 상대적으로 자중이 크고 강성이 작은 교량에서는 응답 개선 효과가 적지만, 자중이 작고 강성이 큰 즉 경간이 짧은 교량에서 상대적으로 응답 개선 효과가 크게 나타났다.

교량받침 형식에 따른 판형교 동적 분석 (Analysis of dynamic behavior of Railroad Steel Bridges According to Bridge Bearing Types)

  • 최은수;최승환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.62-70
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    • 2012
  • 철도 판형교의 선받침, 스페리칼받침 및 디스크받침의 차량주행에 의한 동적 거동을 측정 분석 하고, 각 받침에 따른 판형교의 동적 거동을 분석하였다. 이를 위해 각 받침은 고정단과 가동단의 형태에 따라 차량주행에 의한 수직변위가 측정되었고, 비교 분석하였다. 또한, 가동단의 스페리칼받침과 디스크받침의 내부에 설치된 PTFE판의 변형 및 이 변형이 교량의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 판형교에 설치된 교량받침에서 들림 현상이 관측되는데, 받침 형태에 따른 들림량을 분석하였다. 중앙 거더의 수직변위를 교량받침 별로 비교하여 교량받침 교체에 의한 교량 수직변위 변화를 분석하였으며, 각 받침에 따른 중앙 거더의 수직변위와 고유진동수의 변화를 상관적으로 분석하여 설명하였다.

수치사진측량을 이용한 I형 철도 판형교 변형 측량 (Deformation Measurement of I-Plate-Girder Bridge of Railroad Using Digital Photogrammetry)

  • 이효성;조희진;안기원;박병욱
    • 한국측량학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.711-721
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    • 2009
  • 본 연구에서는 철도 판형교의 변형량을 측정하기 위해, 수치근접 사진측량 기법을 제안하였다. 제안방법에 의한 변형측량의 비교를 위해 기존 재하시험 방법을 동시에 수행하였다. 그 결과, 제안방법과 재하시험에 의한 측정값 차이는 1~2mm 정도였으며, 열차의 반복하중으로 인한 I형거더의 처짐과 비틀림 현상을 동시에 파악할 수 있었다. 따라서 수치사진측량으로 I형거더의 변형측정 가능성을 확인할 수 있었으며. 이 방법은 정밀안전진단과 인력점검의 대안적 방법이 될 수 있을 것이다.

판형교에서 개량된 스페리칼받침의 유지보수 및 동적 거동 (Maintenance and Dynamic Behavior of Advanced Spherical Bearings under Railway Open-Steel-Plate-Girder Bridges)

  • 최은수;이희업;이승용
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.165-175
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    • 2008
  • 철도판형교에 있어 선받침은 사용 중에 많은 문제를 야기하고 있으며, 구조적으로 불안정하다. 기존 선받침의 문제점을 파악하기 위해 수평저항능력 실험을 수행하였다. 유지보수에 용이하고 들림현상에 저항할 수 있는 개선된 스페리칼받침을 개발하여 기존받침을 교체하였다. 개선된 스페리칼받침의 교체성능 실험과 부반력 저항능력 실험이 수행되어, 유지보수 성능 및 부반력 저항능력이 증명되었다. 선받침 상태 및 스페리칼받침으로 교체된 상태에서 판형교의 동적 거동 및 각 교량받침의 동적 거동을 계측하여 거동의 차이를 분석하였다. 이러한 실험 및 분석을 통하여 개선된 스페리칼받침이 철도 판형교에 교량받침으로 사용하기에 적합함을 알 수 있었다.

기존 무도상 판형교 궤도의 종저항거동에 대한 실험 (An Experimental Study on the Longitudinal Resistance Behavior of an Existing Ballastless Steel Plate Girder Bridge)

  • 김경호;황인영;백인철;최상현
    • 한국도시철도학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.327-337
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    • 2018
  • 무도상 판형교는 교량 바닥판과 도상 없이 주거더에 궤도가 직접 연결되어 있는 구조로 열차 통과로 인하여 발생한 충격이 교량 주부재에 직접 전달되어 높은 수준의 소음 진동 뿐 아니라 교량의 잦은 손상을 유발하는 특성이 있다. 레일 장대화는 무도상 판형교의 이러한 구조적인 문제를 경감할 수 있으며, 이를 위해서는 차량-궤도 또는 궤도-교량 상호작용에 영향을 미치는 인자의 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 이 연구에서는 레일체결장치, 침목고정장치 및 궤광을 포함한 실제 무도상 판형교에 설치되어 있는 궤도의 종방향 저항력 특성을 실험을 통하여 검토하였다. 실험은 유도상화 시공을 위하여 철거된 실제 교량을 실험실로 이송하여 수행하였다. 실험 결과 목침목용 레일체결장치의 종방향저항력은 KRS TR 0014-15의 성능합격기준을 만족하며, 교량침목고정장치의 종방향 저항력은 구형과 신형 모두 기존 연구보다 높은 값으로 나타났다. 또한 하중 비재하 시 무도상 궤도의 종방향 저항력은 자갈궤도와 콘크리트궤도 사이의 값으로 나타났다.

철도 하로판형교 지점부의 일체형 가로보 개선에 관한 연구 (A Study on Integrated Cross Beam Improvement of Through Railway Plate Girder Bridge Support)

  • 하윤수;김두환;송관권;김성필;이성근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.114-120
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    • 2018
  • 최근 공용중인 철도 운행에 지장이 없도록 지하차도 등을 위한 공사의 임시 가설구조물 공법으로 하로판형교를 적용하고 있다. 이러한 하로판형교 형태중 주형과 가로보를 일체화시켜 공사비 절감 및 공기의 단축을 통한 시공성을 향상 시킨 하로판형교를 지점부 일체형으로 개선하였다. 지점부 일체형 하로판형교에 적용하는 가로보는 통상 박스형상을 가지며 주거더에 작용하는 하중을 측면으로 전달시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 박스가로보의 복부판 중앙부 간격에 따른 변화에 대하여 플랜지 및 복부판에 작용하는 응력 및 변위에 관련한 형상을 파악하여 이를 개선하여 향후 지점부 일체형 가로보 하로판형교의 가로보 안전성 향상에 기여하고자 한다.