• 제목/요약/키워드: railway steel bridge

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편심 하중에 의한 강철도교 세로보의 비틀림 거동 (Torsional Behavior of the stringer on the Steel Railway Bridge due to Eccentric Loads)

  • 김성남;성익현;김종헌;강영종
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.63-71
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    • 2004
  • 본 연구의 대상교량은 세로보와 레일의 중심선이 일치하지 않으며 편심거리가 존재한다. 편심이 존재하지 않는 설계-시공이라면 실제 세로보에서는 열차 하중에 의해 휨 응력만이 발생하게 된다. 그러나 실제 설계-시공 상에서는 세로보와 레일의 중심선이 일치하지 않고 이러한 세로보와 레일의 편심에 의해서 침목에 휨이 발생한다. 이에 따라 침목과 연결되어 있는 세로보에는 휨 응력뿐만 아니라 추가로 비틀림 응력도 발생하게 된다. 이러한 비틀림 응력이 세로보 절취부에 미치는 영향과 수직 브레이싱을 설치하였을 경우의 영향에 대해서 분석해 보도록 한다.

Spatial mechanical behaviors of long-span V-shape rigid frame composite arch bridges

  • Gou, Hongye;Pu, Qianhui;Wang, Junming;Chen, Zeyu;Qin, Shiqiang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제47권1호
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    • pp.59-73
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    • 2013
  • The Xiaolan channel super large bridge is unique in style and with greatest span in the world with a total length of 7686.57 m. The main bridge with spans arranged as 100m+220m+100m is a combined structure composed of prestressed concrete V-shape rigid frame and concrete-filled steel tubular flexible arch. First of all, the author compiles APDL command flow program by using the unit birth-death technique and establishes simulation calculation model in the whole construction process. The creep characteristics of concrete are also taken into account. The force ratio of the suspender, arch and beam is discussed. The authors conduct studies on the three-plate webs's rule of shear stress distribution, the box girder's longitudinal bending normal stress on every construction stage, meanwhile the distribution law of longitudinal bending normal stress and transverse bending normal stress of completed bridge's box girder. Results show that, as a new combined bridge, it is featured by: Girder and arch resist forces together; Moment effects of the structure are mainly presented as compressed arch and tensioned girder; The bridge type brings the girder and arch on resisting forces into full play; Great in vertical stiffness and slender in appearance.

철도교 세로보 절취부에서의 응력거동에 관한 실험적 연구 - II : 보수·보강 방법 (An Experimental Study on the Stress Behavior of Coped Stringers in Steel Railway Bridge - II : Repair · Strengthening Method)

  • 이광일;박영석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4A호
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    • pp.307-313
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    • 2009
  • 본 연구에서는 철도교의 세로보 절취부에 피로균열이 발생 하였을 때 이에 대한 적절한 보수 보강 방법을 연구하기 위하여 실제로 피로균열이 발생한 철도교를 연구대상으로 실물크기의 가로보-세로보 바닥틀 모형을 제작하고, 세로보의 절취부 및 균열부에 스톱 홀 보수, 덧댐판 보강, 연결판 보강, 브라켓 보강 등 보수 보강 방법을 적용하여 실내실험을 수행하였다. 그 결과 제일 효과적인 보강 방법으로는 세로보의 상부플랜지와 하부플랜지에 연결판과 브라켓을 설치하는 것이고, 균열 선단에 스톱 홀을 뚫는 방법은 보조적인 방법으로 사용할 수 있다는 결론을 얻었다. 그리고 균열 길이가 어느 정도 길 경우에는 복부판에 덧댐판을 설치할 필요가 있다.

Contact 요소를 이용한 신.구 콘크리트의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis with contact element between old and new concrete)

  • 조선규;이종선;정우철;이종신
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1050-1055
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    • 2007
  • In the case of a rail road bridge extension work, especially single track to double track, the foundation of new substructure which supports the extended part of superstructure could be interfered by the exist foundation of an old bridge. When these two foundations are jointed to prevent such fatal effects of the structure as unequal subsidence of soil foundations, it is important to prove the structural behaviour of the joining surfaces between new foundation and old foundation. 3-Dimensional Finite Element Analysis Method have been studied for the solutions of the structural behaviour of the foundations. In this analysis, 'Contact Element' which allows the sliding of each adjoining member is used for the joint of the boundary surface of the old and new pier foundations. Furthermore, Material Nonlinear Behaviour Analysis also supports the accuracy of the result in this study because the foundations consist of concrete main bodies and reinforced steel bars. These detailed analyses secure the verification of the structural safety of the foundations in the extension work more firmly.

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고속철도 교량 바닥판의 온도신축작용이 궤도처짐에 미치는 영향과 대책에 관한 연구 (The Effect and Countermeasures of the Vertical Track Settlement Caused by Expand and Contract Behavior of the High-Speed Railway Bridge Girder)

  • 강기동
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권6호통권79호
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    • pp.673-679
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    • 2005
  • 교량상의 장대레일은 온도변화에 따른 교량 바닥판의 온도신축 작용에 따라 궤도의 축력이 더해질뿐 아니라 교량 바닥판의 길이의 변화로 인하여 구조물 단부(교량신축이음부)에서 궤도자갈이 이완되는 현상이 발생한다. 이러한 영향은 교량 바닥판의 길이가 클수록 더욱 커지며 궤도자갈의 이완을 가중시키고 결국 궤도 고저틀림에 영향을 미쳐 승차감을 악화시킨다. 교량상 자갈이완에 따른 궤도틀림과 교량구조물 자체적 측면을 감안하여 경부고속철도에서는 프랑스 고속철도의 경우와 동일하게 교량경간의 최대 길이를 80m로 제한하여 시공하였다. 본 논문에서는 고속철도구간의 검측결과 나타나고 있는 현상과 그 동안의 유지보수 작업경과를 바탕으로 교량 바닥판의 온도신축작용과 궤도처짐의 상관관계를 분석하였다. 본 연구에서 검토한 결과 종방향 자갈막이와 플레이트 설치는 시공상의 어려움으로 인해 현재상태의 선로조건에서는 적절한 방안인 것으로 볼 수 없다. 반면에 종방향 활동체결구의 설치 또는 도상고결제 살포는 비교적 쉽게 시행할 수 있으나 그 효과가 뚜렷하지 않다. 따라서 그간의 보수작업경과와 작업효과 분석결과 스위치 타이탬핑이나 소형장비에 의한 인력다짐작업이 다른 것들에 비해 가장 효과적이라는 결론을 얻었다.

트러스 철도교에서 피로손상이 발생한 절취된 세로보의 보강방법 (Repair of Fatigue Damage of Coped Stringers in Railway Truss Bridge)

  • 김기두;전준창;황윤국;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제8권4호통권29호
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    • pp.95-103
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    • 1996
  • 단순 전단연결 구조를 가진 강철도교의 세로보 단부의 절취부위에서 많은 피로균열이 발견되었으며, 이러한 부위의 피로균열은 피로손상의 전형적인 예이다. 피로균열을 가진 세로보 절취부위의 보강방법을 연구하기 위하여 가로보 및 세로보의 상부 플랜지에 인장판을 부착한 경우와 부착하지 않은 경우로 구분하여 피로실험을 수행하였다. 피로실험에 사용된 하중은 현장에서 측정된 실동응력을 기초하여 빈도해석을 통해 산정하였다. 피로실험 결과, 인장판으로 보강한 모멘트 저항 연결구조상세가 철도교에서 균열성장을 효과적으로 정지시킬 수 있는 것으로 판명되었으며, 피로손상을 가진 절취부위의 보강방법으로 제시될 수 있을 것으로 사료된다.

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Lamb파 전달을 이용한 볼트 연결된 얇은 강판부재의 손상해석 (Damage Analysis of Thin Steel Members with Bolt Connection Using Lamb Wave and PZT Element)

  • 이인규;곽효경;김재홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.587-596
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    • 2006
  • 한국 철도교량의 약 46%를 차지하고 있는 강판형교는 노후화 및 진행성 열화로 인해 유지보수에 많은 비용과 노력이 요구되고 있다. 본 연구에서는 강철도교의 다양한 열화조건 중에서 이음부위의 볼트탈락현상을 비파괴 검사방법인 파전달을 이용하여 감지하는 과정을 유한요소해석을 통해 구현하고자 한다. 충격전압이 PZT 패치에 입력되고 이에 의해 발생된 판파(plate wave)인 비대칭 Lamb파의 전달과정을 해석하고 전달시간(time of flight)의 차이와 전달된 에너지(wavelet coefficient)의 변화를 통하여 손상여부와 손상정도 등을 확인하였다. 3차원 유한요소 상세모델을 통해 기본 모드해석, 열린회로(open circuit loop) 동적이력해석을 실행하였고 각 손상 시나리오에 따라 기존 실험결과와 비교분석을 하였다.

강관 트러스 연결부 Hot Spot 응력에 관한 연구 (A Study on Hot Spot stress in welded joints of steel Tubular truss)

  • 장우선;정지승;안영수;윤식재;양성돈;박경준
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1430-1436
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    • 2010
  • Tubular member is hollow and is an excellent source of structural member with great buckling resistance and tortional resistance. With its development and simplicity in structure, steel tubular truss has the ability to be structured in long span bridges, without a stiffener. Recently, it has been used in many countries in Europe, Canada, Japan, and the US with the help of international committees such as CIDECT(International Committee for the Development and Study of Tubular Structures and International Institute of Welding). The most important problem when using the tubular member is the fact that it is difficult to test the fatigue stress determined by nominal stress, since geometrical stress concentration occurs due to the welded joint's nod of complexity. The purpose of this study is to compare and examine current theories and widely applied Hot Spot stress determinations through finite element analysis, which is about welded joints of steel tubular truss. We would like to suggest a way of design practice which involves a bridge plan with rarely domestically used steel tubular truss` basic research data as well as considering the future of tubular member.

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급곡선 자갈궤도의 궤도변형에 관한 매개변수 해석 (Parametric analysis on Deformation of Sharp Curved Ballasted Track)

  • 최정열;김준형;손갑수;김상진
    • 한국안전학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.28-33
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    • 2017
  • A sharp curved ballasted track on earthwork that was connected with a direct fixation slab track on steel box railway bridges have been deformed and damaged despite the frequently maintenance by a restoring force of sharp curved rail and track-bridge interaction forces such as axial forces and longitudinal displacement of continuous welded rail(CWR) owing to their structural characteristics, calling for alternatives to improve the structural safety and track irregularity. In this study, the authors aim to prove a cause of deformation for the sharp curved ballasted tracks to enhance the structural safety and track irregularity of ballasted track in service. A track-bridge interaction analysis and a finite-element method analysis for the sharp curved ballasted track were performed to consider the axial force and longitudinal displacement of CWR, the temperature and the effect of restoring force of sharp curved rail. From the results, the deformation of the sharp curved ballasted track with adjusted sleeper spacing from 833mm to 590mm were significantly reduced.

철도용 강교량의 부식에 대한 중방식 도장의 특성연구 (A Study for Heavy Duty Coating by Corrosion of the Steel Bridge)

  • 공병승;김민호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.345-351
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    • 2007
  • The research which it sees will confront to the coating with paint material and a coating with paint public law application of the river bridge and it will present it will sleep and it will execute, it will reach and a comparison - an analysis from the research which it tries to respect middle of special environment the polyurethane system which is a method coating with paint system and fluorine resin system, against a ceramic system it executed more an objectivity and rational fundamental data. With research method against each coating with paint evening sunlight a research investigation material and structure, it separated with spatial-temporal characteristic and economic viewpoint it executed. When considering overview from material viewpoint, fluorine resin system ceramic system polyurethane system pure with it is judged with the fact that it is excellent. There is a possibility of saying that the coefficient of friction of the fluorine resin system which uses the weapon quality zinc end coating compound ever so hard and polyurethane system is excellent ceramic system than from structure viewpoint. That fluorine resin system = polyurethane system ceramic system pure with it is excellent, it is judged from spatial-temporal characteristic viewpoint. It measures but it considered an internal troubles year grudge in the standard which becomes disturbance the place where it executes the market the expectation life person of the general bridge against 100 years the result fluorine resin system polyurethane system ceramic system which compares a materials unit cost pure with it appeared.

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