• 한국철도학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.193-200
• /
• 2014

본 연구에서는 도시철도 콘크리트궤도 장대레일에 대한 실내피로시험을 수행하였고, 장대레일 잔존수명을 표현한 파괴확률 50% S-N 선도는 적은 실험데이터에 대한 가중치 확률 해석기법을 사용하여 도출하였다. 여기서 피로시험에 사용된 레일들이 누적통과톤수가 서로 다르기 때문에 누적통과톤수를 평균하여 반복횟수를 수정하였다. 또한, 레일표면요철 및 열차속도를 고려한 레일 저부 휨응력은 기존 연구결과 도출된 레일휨응력 예측식을 사용하여 콘크리트궤도 장대레일의 잔존수명을 평가하였다. 레일 피로수명 평가결과, 레일 피로수명이 기준치에 비해 약 2억톤이상 높았다. 또한, 자갈궤도에 비해 콘크리트궤도 레일의 피로수명이 약 3억톤이상 높은 것으로 분석되었다. 따라서 도시철도에서 레일교체기준을 자갈궤도와 콘크리트궤도로 구분할 필요가 있으며, 레일연마를 통한 레일관리가 이루어진다면 기준치가 아닌 목표치로 관리할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제63권6호
• /
• pp.713-723
• /
• 2017

As a new type of ballastless track, longitudinal continuous slab track (CST) has been widely used in China. It can partly isolate the interaction between the ballastless track and the bridge and thus the rail expansion device would be unnecessary. Compared with the traditional track, CST is composed of multi layers of continuous structures and various connecting components. In order to investigate the performance of CST on a long-span bridge, the spatial finite element model considering each layer of the CST structure, connecting components, bridge, and subgrade is established and verified according to the theory of beam-rail interaction. The nonlinear resistance of materials between multilayer track structures is measured by experiments, while the temperature gradients of the bridge and CST are based on the long-term measured data. This study compares the force distribution rules of ballasted track and CST as respectively applied to a long span bridge. The effects of different damage conditions on CST structures are also discussed. The results show that the additional rail stress is small and the CST structure has a high safety factor under the measured temperature load. The rail expansion device can be cancelled when CST is adopted on the long span bridge. Beam end rotation caused by temperature gradient and vertical load will have a significant effect on the rail stress of CST. The additional flexure stress should be considered with the additional expansion stress simultaneously when the rail stress of CST requires to be checked. Both the maximum sliding friction coefficient of sliding layer and cracking condition of concrete plate should be considered to decide the arrangement of connecting components and the ultimate expansion span of the bridge when adopting CST.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.179-185
• /
• 2010

장대레일 좌굴과 파단에 대한 안정성을 확보하고 효율적인 유지관리를 위해서는 레일온도의 특징을 파악하는 것이 매우 중요하다. 최근 들어, 기후변화에 의해 여름철 최고 대기온도는 상승하고 겨울철 최저 대기온도는 점점 하강하고 있다. 이러한 현상은 연간 레일온도의 변화량에 영향을 미치게 되고 설정온도와 관리온도의 변화를 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 기후 및 온도 측정시스템을 구축하여 기후요소를 포함한 레일온도를 실측하였다. 실측자료의 심층적인 분석을 통하여, 기존 레일온도 추정식은 특정한 조건(기후요소들의 특정 조합) 에서만 적용이 가능함을 알 수 있었다. 현장의 실제 기후요소를 고려한 레일온도를 확률론적 접근으로 예측하는 것이 더욱 합리적일 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
• /
• pp.654-659
• /
• 2002

Continuous Welded rail(C.W.R.) tracks has many advantages over the conventional jointed rail track. Due to the elimination of rail joints for thermal expantion, however it many cause the track to be suddenly bucklled by thermal loads. The present study investigates the influences of Pad-fastner on the Thermal buckling behavior of C.W.R. Parametric studies are performed to evaluate the effects of the individual parameters on the upper and lower critical bucklig temperature.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권6D호
• /
• pp.895-904
• /
• 2008

장대레일은 동절기에 중위온도 이하로 떨어져 레일의 인장파단에 의해 개구부가 발생할 수 있다. 레일 파단을 미리 감지 못하는 경우에 개구부에서 동적하중에 의해서 차륜과 레일의 파손이 발생할 수 있으며, 열차주행 안전성이 감소될 수 있다. 본 연구에서는 개구부에서의 궤도와 차량의 동적거동 분석을 위해 레일 파단시 개구부에서의 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 $Newmark-{\beta}$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수에 대한 궤도-차량의 동적상호작용해석을 수행하였고 변수에 대한 영향을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권5호통권78호
• /
• pp.519-526
• /
• 2005

혹서기에 레일의 높은 온도 상승(최대 $60^{\circ}C$)으로 인해 장대레일 궤도에는 매우 큰 압축력이 작용하게 된다. 이러한 압축력은 장대레일 궤도의 좌굴을 발생시키기도 한다. 본 연구에서는 장대레일 궤도의 좌굴에 영향을 미치는 많은 요소들 중에서 도상 횡저항력 그리고 도상 종저항력이 궤도 좌굴에 미치는 영향을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 또한 줄틀림과 궤간틀림의 민감도를 분석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.684-691
• /
• 2010

Rail is one of major track components for train service, it should be provided in the condition of flat and smooth driving aspect. Therefore, it is inevitable that there would be the field welding to integrate on CWR(Continuous Welded Rail) removing rail joint in these days. It is high chance to be some rail surface irregularity due to the limitation on the status of work condition If a high speed train runs on the rail surface irregularity in the welding part, big impact load comes to pass on that, so track irregularity cycle is reduced, therefore track maintenance cost can be increased. this paper has analyzed wheel load variation according to removing the rail surface irregularity using portable grinding machine in the high speed line. The result measured before and after in the field is decreased about 9.26% on the wheel load variation.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제11권3호통권40호
• /
• pp.281-290
• /
• 1999

수십 년 동안, 철도는 차량의 운영과 조작 기술에 맞추어 짧은 길이의 레일을 서로 신축 이음을 두고 연결한 궤도를 이용하여 건설되었다. 그러나 이러한 신축이음들은 궤도 손상과 유지비 증가 등의 많은 단점들을 유발시켰다. 그래서, 철도 기술자들은 차량, 용접, 체결의 기술이 발전함에 따라 열차 하중, 속도의 증가를 위해 레일 사이의 신축 이음을 제거하는 데 많은 관심을 가지게 되었다. 그래서 최근 등장한 것이 기존 레일의 단점들을 해소할 수 있는 CWR궤도이다. 그러나 이러한 CWR궤도는 기존 레일의 단점을 극복할 수 있었으나 레일의 장대화에 따른 온도 하중으로 인한 레일의 좌굴 문제를 야기시켰다. 본 논문에서는 유한 요소 해석을 이용하여 선형 좌굴 해석을 위한 CWR 궤도의 모델과 해석 프로그램인 CWRB를 개발하였다. 레일의 해석 모델은 레일요소 당딤을 고려한 14개의 자유도로 나타내었으며, 체결재, 침목, 도상 저항력을 스프링 요소를 사용하였다. 장대레일의 온도하중에 의한 좌굴 온도 및 모드의 분석으로 장대레일의 온도 좌굴 특성을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.564-571
• /
• 2005

Two-plate girder bridge and narrow steel box girder bridge are suggested for the steel wheel AGT system. For these bridge system, rail-bridge interaction analysis was carried out and dynamic behavior of these bridges was investigated. The result shows that all the estimated parameters satisfy the criteria concerned. As a result these two suggested bridge systems have enough performance to be competitive for the LRT elevated structures.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.3160-3165
• /
• 2011

The track and bridge interaction should be considered for the safety check of railway bridge design as the longitudinal forces transmitted to rail and bridge are changed by longitudinal stiffness of bridge system. The longitudinal stiffness of bridge structures is determined by the magnitude of the ballast resistance, the expansion length of superstructure, and longitudinal stiffness of substructure including pier and foundations. In this study, the main factors affect on the longitudinal rail forces are discussed and the computational parametric analysis of rail forces considering rail-bridge interactions. And the required range of stiffness of sub-structures and span length for the assurance of safety of CWR(continuous welded rail) track is suggested.