• 문화기술의 융합
• /
• 제9권3호
• /
• pp.633-640
• /
• 2023

본 연구는 운행선 경전철 직결식 궤도 부설구간에서 발생한 도상블록의 변위거동 특성을 분석하여 적정 보강 방안을 도출하고자 현장조사를 바탕으로 한 수치해석을 수행하였다. 본 연구의 대상선로는 교량상 급곡선 직결식 콘크리트 궤도로서 교량바닥판에 부설된 도상블록이 종방향 및 횡방향으로 이동하는 문제가 발생하여 이에 대한 메커니즘을 분석하였다. 본 연구에서는 3D Solid요소를 이용한 궤도구조 모델링을 바탕으로 운행하중 조건에서 발생가능한 직결식 궤도의 거동을 분석하고 다양한 보강방안에 대한 보강효과를 해석적으로 분석하였다. 도상블럭의 보강 전, 후 횡변위 분석결과, 극한 횡압 작용 시 보강 후 최대 횡변위는 보강 전 대비 약 3% 수준(약 0.1mm)으로 크게 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 채움 모르타르, 교량 바닥판, 보강철근의 발생응력 검토결과, 모두 2.6 이상의 충분한 안전율을 확보하는 것으로 분석되어 보강방안에 대한 최적 조건을 도출하였다. 따라서 본 연구에서 검토한 앵커링 보강 수량 및 대칭형 앵커배치는 도상블록 횡방향 변위 발생 제어 및 교량, 도상블록의 구조적 건전성 확보에 효과적일것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제6권3호
• /
• pp.11-21
• /
• 2002

유연도법 섬유요소모델을 통하여 반복하중을 받는 철근콘크리트 교각의 비탄성 이력 거동을 추적하고 직접적인 방법에 의해 변위연성도 평가를 수행하였다. 철근 콘크리트 교각의 극한상태까지의 비탄성 거동을 합리적으로 추적하기 위해 인장강성거동, 기둥-기초면의 불연속 변위 등을 고려하여 철근과 콘크리트의 평균응력-평균변형률 관계, 접촉면요소 등을 실험과 잘 일치하는 기존의 해석 모델을 수정, 적용하였다. 또한 수치해석시 간편하게 적용할 수 있는 직접적인 방법에 의하여 교각의 연성능력을 평가하였으며, 항복변위 및 극한변위의 산출에 영향을 미치는 적분점의 위치, 콘크리트 압쇄 후 강루 철근의 low-cycle fatigue에 의한 파단 시점 등에 대하여 유연도법 섬유요소모델에 적용할 수 있는 값들을 제시하였다. 해석에 의한 변위연성도는 10%이내의 오차를 보이므로, 적용한 해석기법 및 모델에 의한 항복변위 및 극한변위의 평가는 타당하다고 할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.101-111
• /
• 2013

본 연구에서는 울산~포항 간 복선전철 건설예정인 교량을 사례로 교량형식별 LCC 개념을 적용 경제성이 가장 우수한 공법을 적용하기 위하여 같은 연장 (L=1,615m)을 갖는 유사한 4개 교량에 대한 DEA (Data Envelopment Analysis) 분석을 실시하였다. DEA 모형은 상대적 효율성 평가를 위해 개발된 CCR 모형을 사용하였으며, 투입변수로 초기건설비용, 유지관리비용, 간접비용 (사용자비용 + 사회간접 손실비용), 생애주기비용을 사용, 산출변수로는 평균 내구연한을 사용하였다. 투입 변수 산정을 위해 생애주기비용 분석을 사용하였는데 생애주기 비용 산정은 분석기간 100년, 실질할인율 4.83%를 적용 하였으며, 비용의 분류는 초기건설비용, 유지관리비용, 사용자비용, 사회간접손실비용으로 분류 하였다. 분석결과, 비교 2안과 비교 3안이 가장 효율적인 것으로 분석되었으며, 나머지 대안의 효율성은 비교 1안, 기본안, 비교 4안 순서로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제55권5호
• /
• pp.1015-1035
• /
• 2015

A three-dimensional (3D) numerical analysis for the train-bridge interaction (TBI) system is actively developed in this study in order to investigate the vibration characteristics of rigid-frame reinforced concrete (RC) viaducts in both vertical and lateral directions respectively induced by running high-speed trains. An analytical model of the TBI system is established, in which the high-speed train is described by multi-DOFs vibration system and the rigid-frame RC viaduct is modeled with 3D beam elements. The simulated track irregularities are taken as system excitations. The numerical analytical algorithm is established based on the coupled vibration equations of the TBI system and verified through the detailed comparative study between the computation and testing. The vibration responses of the viaducts such as accelerations, displacements, reaction forces of pier bottoms as well as their amplitudes with train speeds are calculated in detail for both vertical and lateral directions, respectively. The frequency characteristics are further clarified through Fourier spectral analysis and 1/3 octave band spectral analysis. This study is intended to provide not only a simulation approach and evaluation tool for the train-induced vibrations upon the rigid-frame RC viaducts, but also instructive information on the vibration mitigation of the high-speed railway.

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

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.706-711
• /
• 2005

From the using CWR (Continuously Welded Rail) on steel plate girder bridges without ballast, axial forces are occurred from a temperature on CWR and girders. Because of the additional axial forces, studies in order to CWR and developments of devices are proceeding. The track system of steel plate girder bridges is poor. When CWR is used for the system, the resistance on sleepers is increased from a temperature. So it is increasing an effect on CWR and, for solving the effect, longitudinal forces for buckle are being decreased. It is possible that opposite cases can be happened and it is also compared and studied. Therefore, we present a reasonable model for analyzing CWR within the property of steel plate girder railway bridges in Korea. Furthermore, the results analyzed for stability is compared and evaluated with tests. Finally, a reasonable method for the installation of CWR on bridges without ballast is suggested.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.251-258
• /
• 2003

This study is to understand the characteristics of axial force behavior that operates to the part of continuous welded rail and to investigate the basic data for secure the structure's stability and retrofit of the track. To develop the FEM model that type of plate girder which is used in the domestic national railway among servicing railway type. It is to analyze the characteristics of axial force behavior according to equip of the expansion joint and support placing by using the axial force simulation in making the continuous welded rail. As the result of research on the parametric valuables through the analysis, it is investigated that 'FMFM type' is more efficient than the other support type. Also, it conclude that structures are having the expansion joint is the most safe condition.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.511-518
• /
• 2000

The high speed train service will be offered for high-quality transport service in existing railway by Korean National Railroad(KNR). Therefore, this paper presents the results of analysis carried out to determine the dynamic response characteristics of deck plate girder bridges which are representative elevated structures of existing railway and to evaluate their suitabilities for supporting Korea Train Express(KTX) trainsets in the speed range 0-250 km/h. Their dynamic characteristics are analyzed concerning structural safety, train-operation safety and passenger comfort. The simplified method for 2-dimensional train/track/bridge interaction analysis is utilized in the analysis of dynamic behaviors of deck plate girder bridges.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제90권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2024

In recent years, China's high-speed railway (HSR) line continues to expand into seismically active regions. Analyzing the features of earthquake rail irregularity is crucial in this situation. This study first established and experimentally validated a finite element (FE) model of bridge-track. The FE model was then combined with earthquake record database to generate the earthquake rail irregularity library. The sample library was used to construct a model of desired earthquake rail irregularity based on signal processing (SFT) and hypothesis principle. Finally, the effects of random pier height and random span number on desired irregularity were analyzed. Herein, an equivalent method of calculating earthquake rail irregularities for random structures was proposed. The results of this study show that the amplitude of desired irregularity is found to increase with increasing pier height. When calculating the desired irregularity of a structure with unequal pier heights, the structure can be regarded as that with equal pier heights (taking the largest pier height). For a structure with the span number large than 9, its desired irregularity can be considered equal to that of a 9-span structure. For the structures with both random pier heights and random span number, their desired irregularities are obtained by equivalent calculations for pier height and span number, respectively.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권4호통권37호
• /
• pp.577-587
• /
• 1998

본 연구에서는 열차하중이 강합성형 철도교의 동적응답에 미치는 영향을 연구하였다. 2개의 I-거더와 가로보로 구성된 판형교는 판요소와 공간뼈대요소를 이용하여 모델링하였으며, 상판과 주형의 offset은 완전합성을 가정하여 구속방정식을 이용하여 연결하였으며 트랙구조는 고전적인 탄성지반위의 보 이론을 사용하여 이상화하였다. 2PC+2MT+161T로 구성된 TGV열차의 수직처짐과 피칭회전을 고려한 2차원 수치모델을 개발하였다. 또한, 속도의존적 제동함수를 사용하여 열차의 제동을 고려하였다. 이동열차하중에 의한 교량의 동적거동 파악을 위하여 교량의 고유진동수 변화, speed parameter, 차량모델링 방법, 열차의 제동 등에 대한 매개변수연구를 수행하였다.