• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.29-38
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• 2015

이 연구에서는 열차가 교량 접속부를 통과하면서 발생되는 동적상호작용 문제를 유한요소해석프로그램을 이용하여 검토하였다. 해석대상구간에서의 궤도틀림조건은 부등침하량을 삼각함수를 이용하여 이상화하고, 철도공사 선로 보수기준을 만족하는 최대 궤도틀림 한계치를 해석조건으로 설정하였다. 해석대상이 되는 접속부 구조물의 체결장치 아래 부분은 모두 3차원 입체요소로 모형화하였으며, 해석비용을 줄이기 위하여 1/2 궤도부분만을 모형화하였다. 경계조건은 평면변형률상태에 준하는 것으로 차량-궤도 동적상호작용해석을 수행하였다. 국내 콘크리트궤도용 표준 접속부에서의 궤도틀림에 따른 열차 주행시 동적상호작용해석을 수행하여 윤중감소율과 차체수직진동가속도를 살펴보았으며, 접속부의 시멘트 안정처리골재, 일반골재, 일반토사구간에서의 발생된 최대 Mises응력으로 동적거동을 평가하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.274-281
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• 2014

선하역사는 역사 건물의 상부에 위치한 노반구조물을 통하여 열차 운행으로 인한 진동이 직접 역사 구조물로 전달되므로 소음 진동에 취약한 구조이다. 선하역사 내부의 소음은 주로 구조물의 진동으로 인하여 발생하는 고체소음이므로 보다 효율적인 진동 저감 대책의 수립을 위해서는 역사의 구조 형식, 부재 및 재료 등의 구성 요소에 따른 구조적 거동 및 감쇠 특성의 파악이 중요하다. 이 논문에서는 선하역사와 인접 교량과의 접속부의 역학적 특성에 따른 진동 특성 변화에 대한 검토 결과를 제시하였다. 해석 대상 역사는 대천역이며, ABAQUS로 유한요소해석을 수행하였다. 접속부 특성은 접속 교량이 있는 경우와 없는 경우, 그리고 있는 경우 라멘식과 받침형식으로 구분하여 검토를 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.167-175
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• 2011

본 연구에서는 속도의 변화 그리고 모델링방법이 자기부상열차의 주행성에 미치는 영향을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2000:1의 처짐비를 가지는 동일한 교량 위를 속도를 변화시키면서(100km/h에서 700km/h까지 100km/h간격으로) 6가지 모델의 자기부상열차를 주행시키기 위하여 4자유도 6자유도 10자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고 4계 룬지쿠타법을 적용하여 수치해석을 수행한다. 해석결과를 보면 속도가 낮을수록 보기 및 EMS의 개수가 많은 모델일 수록 자기부상열차의 주행성이 향상됨을 알 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권4호
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• pp.507-518
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• 2020

With the rapid development of rail transit, rail transit noise needs to be paid more and more attention. In order to accurately and effectively analyze the characteristics of low-frequency noise, a prediction model of vibration of box girder was established based on the hybrid FE-SEA method. When the train speed is 140 km/h, 200 km/h and 250 km/h, the vibration and noise of the box girder induced by the vertical wheel-rail interaction in the frequency range of 20-500 Hz are analyzed. Detailed analysis of the energy level, sound pressure contribution, modal analysis and vibration loss power of each slab at the operating speed of 140 km /h. The results show that: (1) When the train runs at a speed of 140km/h, the roof contributes more to the sound pressure at the far sound field point. Analyzing the frequency range from 20 to 500 Hz: The top plate plays a very important role in controlling sound pressure, contributing up to 70% of the sound pressure at peak frequencies. (2) When the train is traveling at various speeds, the maximum amplitude of structural vibration and noise generated by the viaduct occurs at 50 Hz. The vibration acceleration of the box beam at the far field point and near field point is mainly concentrated in the frequency range of 31.5-100 Hz, which is consistent with the dominant frequency band of wheel-rail force. Therefore, the main frequency of reducing the vibration and noise of the box beam is 31.5-100 Hz. (3) The vibration energy level and sound pressure level of the box bridge at different speeds are basically the same. The laws of vibration energy and sound pressure follow the rules below: web

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.9-17
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• 2022

차세대 고속철은 주행 속도가 점점 증가하므로 이를 반영한 고속철 차량 통과교량에 대한 새로운 주행 안정성의 평가가 요구된다. 이를 위하여 현재 공용 중인 경부 고속철 구간의 대표 교량형식인 PSC (Pre-stressed Concrete) 박스거더 교량을 대상으로 관성질량을 고려한 38-자유도 차량과 궤도 불규칙성과 상호 작용력을 반영하여 모형화하였으며, 고속철 차량 주행속도 별로 동적 수치해석을 수행하여 주행 안정성을 평가하였다. 수치해석을 통해 단순교와 2 경간 연속교의 최대 수직 변위와 DAF (Dynamic Amplification Factor; 동적확대계수)를 산출하여 동적 안정성 여부를 판단하였으며, 또한 주행 속도 별 최대 수직 변위를 추정하기 위한 3차 다항 회귀 분석식을 제안하였다. 대표적인 주행 속도와 횡 단면 위치 별 수직 변위 차이를 비교하고, 종 방향 최대 면틀림을 분석하였다. 또한, 고속철 차량의 교량통과 중 교량의 수직변위에 대한 가속도 영향선과 각 항목 간의 연관성을 분석하여 주행 안정성을 평가하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권6호
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• pp.27-34
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• 2015

Dynamic vibration absorbers are widely used in machinery, buildings, and structures, including bridges. Two cases of their usage are considered in this paper. One is a simply supported beam subjected to either a moving force or a sequence of moving forces, which simulates a train-bridge interaction problem. The other is a case where a primary system is mounted on a base that is not grounded and is excited by an external force. The conditions that the dynamic vibration absorbers must meet in these cases are found and compared to those for usual cases where bases of primary systems are grounded.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.707-717
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• 2006

근래에 들어 기존의 PSC 거더 교량 외에 다양한 형태의 교량이 개발되고 있으며, 다단계 긴장에 의한 PSC 거더교는 대표적인 예이다. 다단계 긴장 PSC 거더교는 구조적 개념에 따라 자중을 줄이고 경간을 장대화할 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나, 이와 같은 장대화된 보다 유연한 교량은 구조적 안전성 및 사용성을 고려한 주행열차하중에 대한 동적거동 검토가 필수적이며, 철도교량의 주행열차하중에 대한 동적성능평가를 위한 정확한 동특성 입력은 매우 중요하다. 본 연구에서는 정확한 고유진동수 및 감쇠비 추출을 위하여 25m 실물 다단계 긴장 PSC 거더를 제작하여 시공단계별 모달테스트를 수행하였다. 모달테스트를 위한 가진방법으로 기존의 충격햄머에 의한 방법 외에 디지털 콘트롤에 의한 가진기를 사용하여 보다 정확한 주파수응답 함수를 얻고자 하였다. 또한, 시공단계별 구조계 변화 및 긴장에 의한 동특성 변화를 고찰하기 위하여 시공단계별 실험을 수행하였다. 모달테스트 결과에 의한 동특성 값을 주행열차하중 해석에 적용하여 다양한 매개변수연구를 통한 철도교량 동적성능평가를 수행하였다. 동적처짐, 충격계수, 바닥판의 연직가속도, 단부꺾임각 등에 대하여 열차별, 속도별 동적해석을 수행하여 국내외 철도교량 동적성능 평가기준과 비교하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1078-1083
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• 2008

In this paper, assessed are the stability of vehicle and track according to vertical support stiffness difference on the transition between conventional and zero-longitudinal resistance (ZLR) rail fastener on bridge. For this, the spring constants of rail fastener have been determined according to different load ranges - KTX load (with or without impact factor) and test load of EN standards - from results of laboratory test on rail pad, the stability analysis of vehicle and track has been performed according to numbers or installation length of ZLR fasteners using vertical vehicle-track coupled model to consider train-track interaction. The analysis results reveal that only the wheel load variation slightly exceed the limit value when 2 ZLR fasteners are used with spring constant determined within the EN test load range, but, in all other cases, all evaluation items are satisfied. Thus, it can be said that the stability of vehicle and track will not be degraded by ZLR fastener.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.204-211
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• 2011

고속철 교량의 동적응답을 보다 정밀하게 해석하기 위한 동적해석방법을 개발하였다. 차후 증가될 초고속(450km/h)을 포함하여 고속 주행하는 KTX 동력차에 의한 교량의 동적거동을 면밀한 속도변수분석과 정밀한 해석을 위한 고속철, 교량 그리고 궤도구조물의 상호작용을 포함한 수치모델을 구성하였다. 네 가지 40~25미터 단순지간의 PSC 박스교를 3차원 유한 프레임요소 모델로 개발하였다. 스펙트럼밀도함수로 산출된 궤도불규칙값과 궤도간 상이한 거리차이를 수치모델화 하였다. 고속철차량은 (KTX) 38자유도로 구성하였다. 38자유도 모델은 3방향 변위와 상응하는 회전각을 고려하였다. 동적증폭계수는 다양한 불규칙 궤도, 켐버, 주행속도, 자갈도상과 같은 주행조건에 의해 결정된다. 이와 같은 동적증폭계수를 해석하기위한 Newmark-${\beta}$ 기법과 Runge-Kutta기법을 적용하여 고속철 속도별과 경간별로 면밀하게 비교 분석하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.89-96
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• 2015

선하역사 내부에 발생하는 소음을 저감하기 위해서는 진동의 감소가 필요하며, 보다 효과적인 진동 저감 대책 수립을 위해서는 궤도-접속교량-구조물의 상호작용 특성을 감안하여 열차 운행으로 발생하는 진동이 전달되는 경로 및 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 이 논문에서는 국내 선하역사 현황을 구조적으로 분류하고 대표 선하역사에 대한 진동 측정을 통하여 역사에 발생하는 진동의 전달 특성을 분석하였다. 주파수응답을 통한 분석 결과 궤도의 진동이 역사로 전달되면서 고주파 성분이 큰 감소를 나타냈으며, 일부 역사에서 저주파 대역 내 증폭 구간이 발견되었다. 플로팅궤도가 적용되거나 TPS 구조의 역사는 궤도로부터 전달되는 진동이 비교적 큰 감소를 나타냈다.