• Earthquakes and Structures
• /
• 제19권4호
• /
• pp.273-286
• /
• 2020

The pile group foundation is widely used for gravity pier of high-speed railway bridges in China. If a moderate or strong earthquake occurs, the pile-surrounding soil will exhibit obvious nonlinearity and significant pile group effect. In this study, an improved pushover analysis model for the pile group foundation with consideration of pile group effect is presented and validated by the quasi-static test. The improved model uses simplified springs to simulate the soil lateral resistance, side friction and tip resistance. PM (axial load-bending moment) plastic hinge model is introduced to simulate the impact of the axial force changing of pile group on their elastic-plastic characteristics. The pile group effect is considered in stress-stain relations of the lateral soil resistance with a reduction factor. The influence factors on nonlinear characteristics and plastic hinge distribution of the pile group foundation are discussed, including the pier height, longitudinal reinforcement ratio and stirrup ratio of the pile, and soil mechanical parameters. Furthermore, the displacement ductility factor, resistance increase factor and yielding stiffness ratio are provided to evaluate the seismic performance of soil-pile system. A case study for the pile group foundation of a railway simply supported beam bridge with a 32 m-span is conducted by numerical analysis. It is shown that the ultimate lateral force of pile group is not determined by the yielding force of the single one in these piles. Therefore, the pile group effect is essential for the seismic performance evaluation of the railway bridge with pile group foundation.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.141-151
• /
• 2003

철도교량은 차량과 교량의 상호작용에 의해 유발되는 동하중을 받고 있다. 이러한 동적인 효과는 교량 각 부재에 충격과 피로를 유발하고, 교량의 잔존수명에 영향을 미치게 된다 따라서 수치적 또는 시험적 방법에 의한 교량의 실제적인 동적 거동을 분석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 KTX 차량의 주행에 따른 교량의 동적 특성을 구조적 안전성, 주행 안전성 및 승차감 측면에서 평가할 수 있는 차량/궤도/교량 상호작용 해석프로그램을 개발하였다. 차량/궤도/교량의 실질적인 모델링을 위하여 차륜/레일 접촉 모델링을 위한 헤르찌안 스프링 및 도상에 대한 윈클러 요소를 적용하였다. 또한 개발 프로그램은 준3차원해석으로 차량의 복선제도 주행에 따른 3차원 편심 효과를 고려하기 위해 비톤 자유도 및 기하학적인 관계에 따른 제약조건식을 사용하였다. 개발프로그램의 검증을 위해서 고속철도교량중 가장 일반적인 형식인 PSC 박스교(2@40m=80m)에 대해 수치해석결과 및 계측시험 결과를 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.1-6
• /
• 1990

다지점지진하중(多支點地震荷重)을 받는 사경문(四徑問) 연속철도교양(連續鐵道橋梁)의 동적거동(動的擧動)을 응답(應答)스펙트럼법(法)에 의하여 조사(調査)하였다. 소진복(小振福)의 진동(振動)과 재료(材料)의 선형(線形)-탄성거동(彈性擧動)을 가정(假定)하였으며, 지반(地盤)-구조물(構造物) 상호작용(相互作用) 효과(效果)는 무시(無視)하였고, 교량(橋梁)의 횡방향(橫方向) 등답(應答)만을 고려(考慮)하였다. 응답(應答)스펙트럼해석(解析)의 결과(結果)는 시간이력해석결과(時間履歷解析結果)와 비교(比較)되었으며 모우드 최대치(最大値)와 지지점운동(支持點運動)의 중량(重量)은 여러가지 조합법칙(組合法則) 즉(卽), Square-Root-Of-Sum-Squares, Double Sum, 그리고 P-Norm Rule을 적용(適用)하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.17-27
• /
• 2014

유한요소 해석 기술의 발달에 따라 수치해석은 실구조물의 상태파악 및 유지관리에 중요한 요소가 되었다. 이러한 유한요소 해석모델을 이용하여 실 구조물의 상태 파악하고 수치 실험을 행하기 위해서는 계측 응답을 바탕으로 수치해석 모델의 개선이 반드시 이루어져야 한다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 단변분 탐색법을 기반으로 반복적 개선을 수행하면서도 미분함수를 작성하지 않아도 되는 새로운 수치해석모델 개선기법을 소개하고, 동적안정성 분석을 통하여 고속철도교량에서의 적용성을 검토하였다. 정확한 동특성 분석을 위하여 무선계측시스템과 계측점 이동법을 이용한 세밀한 계측을 실시하고, 상관성 검토 및 모드분해기법을 활용하여 고유진동수와 모드형상을 추정하였다. 설계자료를 바탕으로 구축된 수치해석 초기 모델을 추정된 동특성과 개발된 수치해석 모델 개선 기법을 이용하여 모델 개선을 수행하였으며, 개선된 모델을 이용한 수치 실험 결과와 실 교량에서의 응답과 비교하여 수치해석 모델 개선 기법의 적용성을 검토하였다. 또한, 개선된 모델의 유용성을 검토하기 위하여 고속철도교량의 동적안정성 분석을 실시하여 성공적으로 수행할 수 있었다. 개발된 수치해석 모델 개선기법의 적용성을 추가적으로 검증된다면, 다양한 구조물 및 교량에서 개발된 수치해석 모델 개선기법을 사용할 수 있을 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제78권2호
• /
• pp.163-174
• /
• 2021

Track-bridge interaction has become an essential part in the design of bridges and rails in terms of modern railways. As a unique ballastless slab track, the longitudinal continuous slab track (LCST) or referred to as the China railway track system Type-II (CRTS II) slab track, demonstrates a complex force mechanism. Therefore, a comprehensive track-bridge interaction study between multi-span simply supported beam bridges and the LCST is presented in this work. In specific, we have developed an integrated finite element model to investigate the overall interaction effects of the LCST-bridge system subjected to the actions of temperature changes, traffic loads, and braking forces. In that place, the deformation patterns of the track and bridge, and the distributions of longitudinal forces and the interfacial shear stress are studied. Our results show that the additional rail stress has been reduced under various loads and the rail's deformation has become much smoother after the transition of the two continuous structural layers of the LCST. However, the influence of the temperature difference of bridges is significant and cannot be ignored as this action can bend the bridge like the traffic load. The uniform temperature change causes the tensile stress of the concrete track structure and further induce cracks in them. Additionally, the influences of the friction coefficient of the sliding layer and the interfacial bond characteristics on the LCST's performance are discussed. The systematic study presented in this work may have some potential impacts on the understanding of the overall mechanical behavior of the LCST-bridge system.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1989년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.61-65
• /
• 1989

In this study, measured and calculated responses are compared in order to give how the static and dynamic responses occurred in steel railway bridges Sue to train loads could be calculated appropriately. From this, it is known that the static response ratios (measures / calculated) is high comparing to the highway blisses, and the dynamic response should be obtained by the moving mass problem. And it is known that the factors specifies in the present railway bridge code are very safe under the present service speed below 100 km/h, but are not under the rapid transit system above 100 km/h.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.832-837
• /
• 2006

ATC facility manipulates ground-on-board information, which transmits speed limit, varying as wayside environments - safety facility, track gradient, inclination, bridge and tunnel and other factors, installed for safe operation of trains on wayside. Efficientiation and automatification of operation and maintenance is being realized, by measuring if there are any erroneous information, using a measuring car. In this paper, we study in priority the methods for measuring accurately distinctive properties of internal malfunctions of track circuits, the performance decrease of condensers, and the unbalance of return cables, which are actually required for functionality improvement of high-speed line signal measure facilities, by measuring the unbalance of return current given because of damaged factors of external track circuits.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.3251-3255
• /
• 2011

Being the concrete track laid on bridge, due to track-bridge temperature difference, traction and brake force, and nosing force, the horizontal force can be applied to the track slab. Therefore, shear key structures to resist this horizontal force should be installed. The shear key structures installed in the Kyeong-Bu high-speed line are consisted of four shear keys at every slab with the length of 6 to 8m. However, in the point of view of construction, it is more advantageous to curtail the numbers of shear keys, and thus, the numbers and spacing of the shear keys should be carefully determined. In this study, hence, the effects of slab length, the numbers and spacing of the shear keys on design of shear key and track slab are examined.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.125-130
• /
• 2006

고속철도 교량구간에 차량(KTS)이 주행할 경우 교량 바닥판에서는 큰 가속도 응답이 계측된다. 이러한 가속도의 원인으로는 큰 단면의 국부 진동, 일정한 간격의 침목의 충격 그리고 차량 자체의 진동 등 여러 가지 원인이 있다. BRDM(Bridge Design manual)에서는 이러한 동적 특성치들에 대한 제한치를 규정하고 있는데, 가속도인 경우는 0.35G이하고 규정하고 있다. 실교량 실험에 의해 계측된 가속도 응답은 규정한 제한치인 0.35G 보다는 작지만, 이러한 가속도 응답치들은 차량이 고속으로 주행할 경우 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 큰 단면에서 과도한 국부 진동을 지배하는 가속도 응답을 줄이기 위해서 진동저감 방법을 연구하였다. 비록 휨이나 비틀림 같은 전체 진동모드에는 효과가 작지만 일반적으로 매우 큰 단면을 가진 고속철도 프리스트레스트 상자형 교량의 국부진동인 날개짓 모드를 감소시키는데 진동저감 장치는 효과적이라고 판단된다. 실교량에서 진동저감장치의 실험은 추후 연구를 수행할 예정이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1993년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.207-212
• /
• 1993

Rail carrying structures in international routes as well as domestic ones shall be designed to carry HL(High Speed Railway live Load) loads, The loads shall be placed in the most unfavourable position for the part of the structure in question. In general, influence lines may be used to determine the maximum bending moments and maximum shear forces in the reinforced concrete rahmen bridge structures. In this study, based on the finite element analysis, equivalent distributed loads of HL loading for design of the rahmen bridges are deterimined.