본 연구에서는 요소에 따른 교량-열차 상호작용을 고려한 철도교의 동적해석과 더불어 승차감 해석 및 주행 안정성평가에 관하여 연구하였다. 교량-열차 상호작용 시스템의 정확한 거동을 연구하기 위하여 3차원으로 철도교와 고속 열차를 모델링하여 동적 상호작용해석을 수행하였다. 대상교량은 I형 ...
본 연구에서는 요소에 따른 교량-열차 상호작용을 고려한 철도교의 동적해석과 더불어 승차감 해석 및 주행 안정성평가에 관하여 연구하였다. 교량-열차 상호작용 시스템의 정확한 거동을 연구하기 위하여 3차원으로 철도교와 고속 열차를 모델링하여 동적 상호작용해석을 수행하였다. 대상교량은 I형 거더를 가진 강합성 철도교로 하였으며, 전단변형과 회전 관성에 대한 효과를 고려하였다. 단면의 모델링은 XFINAS에 개발된 프레임 요소와, 쉘-프레임 요소를 이용하여 해석하였다. 또한 Midas의 쉘-프레임 요소를 이용하여 Xifnas의 결과와 비교분석하였다. 철도교의 레일은 공간뼈대요소로, 레일과 침목 사이에 위치한 완충 제동창치(레일패드)는 선형스프링요소 및 댐퍼요소를 이용하였다. 또한, 다양한 철도교 표면의 불규칙성(레일 조도)을 교량-열차 상호작용해석에 고려하였다. 한국고속철도에서 운행되고 있는 고속열차 KTX에 대한 수치모델링은 2개의 동력차, 2개의 동력객차, 16개의 객차로 이루어진 고속열차에 대하여 3차원 상에서 각 방향의 병진운동과 피칭, 롤링, 요잉 회전을 모두 고려하여 라그란지안 방정식에 의하여 구성된 운동방정식을 이용하였다. 교량-열차 상호작용을 고려한 이동하중해석은 Newmark- 방법과 가정-보간에 의한 반복법에 의하여 해를 구하였다. 철도 교량은 설계에 적용되는 하중의 크기 및 특성에 있어 도로와 많은 차이가 있다. 특히 일정 간격의 동적 이동하중이 지속적으로 반복되는 철도교량에서는 진동특성 및 처짐과 진동 가속도 등의 동적응답과 공진에 대한 검토가 필요하다. 이러한 측면에서 주행 열차하중에 의한 주행안정성 및 진동사용성 평가는 핵심적인 사항이며, 본 연구에서는 수치해석을 통해 강합성 철도교량에 대한 교량의 동적성능 및 동적 거동에 대한 분석을 수행하였다.
본 연구에서는 요소에 따른 교량-열차 상호작용을 고려한 철도교의 동적해석과 더불어 승차감 해석 및 주행 안정성평가에 관하여 연구하였다. 교량-열차 상호작용 시스템의 정확한 거동을 연구하기 위하여 3차원으로 철도교와 고속 열차를 모델링하여 동적 상호작용해석을 수행하였다. 대상교량은 I형 거더를 가진 강합성 철도교로 하였으며, 전단변형과 회전 관성에 대한 효과를 고려하였다. 단면의 모델링은 XFINAS에 개발된 프레임 요소와, 쉘-프레임 요소를 이용하여 해석하였다. 또한 Midas의 쉘-프레임 요소를 이용하여 Xifnas의 결과와 비교분석하였다. 철도교의 레일은 공간뼈대요소로, 레일과 침목 사이에 위치한 완충 제동창치(레일패드)는 선형스프링요소 및 댐퍼요소를 이용하였다. 또한, 다양한 철도교 표면의 불규칙성(레일 조도)을 교량-열차 상호작용해석에 고려하였다. 한국고속철도에서 운행되고 있는 고속열차 KTX에 대한 수치모델링은 2개의 동력차, 2개의 동력객차, 16개의 객차로 이루어진 고속열차에 대하여 3차원 상에서 각 방향의 병진운동과 피칭, 롤링, 요잉 회전을 모두 고려하여 라그란지안 방정식에 의하여 구성된 운동방정식을 이용하였다. 교량-열차 상호작용을 고려한 이동하중해석은 Newmark- 방법과 가정-보간에 의한 반복법에 의하여 해를 구하였다. 철도 교량은 설계에 적용되는 하중의 크기 및 특성에 있어 도로와 많은 차이가 있다. 특히 일정 간격의 동적 이동하중이 지속적으로 반복되는 철도교량에서는 진동특성 및 처짐과 진동 가속도 등의 동적응답과 공진에 대한 검토가 필요하다. 이러한 측면에서 주행 열차하중에 의한 주행안정성 및 진동사용성 평가는 핵심적인 사항이며, 본 연구에서는 수치해석을 통해 강합성 철도교량에 대한 교량의 동적성능 및 동적 거동에 대한 분석을 수행하였다.
Bridge-train interaction, comfort of passengers and running stability are investigated for high-speed train and railway bridge. To have a better understanding of dynamic behavior of bridge-train interaction system subjected to moving high-speed train, a theoretical study using three dimensional mode...
Bridge-train interaction, comfort of passengers and running stability are investigated for high-speed train and railway bridge. To have a better understanding of dynamic behavior of bridge-train interaction system subjected to moving high-speed train, a theoretical study using three dimensional models for both railway bridge and overave train system is conducted. A railway bridge is idealized with I-girder, considering the effects of shear deformation and rotatory inertia. Modeling of cross section using frame elements, frame-shell elements by XFINAS developed in AIT and Konkuk University is implemented. And results of XFINAS compare with frame-shell elements by Midas. To the track structure modeling, the rail is idealized using space frame elements, and the railpad that is located between the rail and tie is represented by internal spring and dashpot elements. Various surface irregularities of railway are considered in bridge-train interaction analysis. Numerical modeling of KTX and general train that is being run by KORAIL was developed, and the equation of motion of ktx It is composed by 2 power-car, 2 transitional car, 16 passenger car is composed by lagrangian equation by considering translational, pitching, rolling, yawing with each direction in 3-dimension. Braking load is applied by considering dynamic analysis. The solution of Moving load analysis about bridge-train interaction is solved by iteration method by assumed interpolation and Newmark- method, and computer program about this is applied on XFINAS. The railway bridge is different with highway bridge in terms of amplitude of load that is applied on design. Especially, The vibration property and dynamic responses (deflection, vibration acceleration) on railway bridge that is repeatly applied by steady distance dynamic moving load should be examined. Thus, the examination of the vibration usability and running stability assessment by moving train load is important. In this study, Dynamic behavior and dynamic performance about composite steel-concrete railway bridge were analyzed by numerical analysis.
Bridge-train interaction, comfort of passengers and running stability are investigated for high-speed train and railway bridge. To have a better understanding of dynamic behavior of bridge-train interaction system subjected to moving high-speed train, a theoretical study using three dimensional models for both railway bridge and overave train system is conducted. A railway bridge is idealized with I-girder, considering the effects of shear deformation and rotatory inertia. Modeling of cross section using frame elements, frame-shell elements by XFINAS developed in AIT and Konkuk University is implemented. And results of XFINAS compare with frame-shell elements by Midas. To the track structure modeling, the rail is idealized using space frame elements, and the railpad that is located between the rail and tie is represented by internal spring and dashpot elements. Various surface irregularities of railway are considered in bridge-train interaction analysis. Numerical modeling of KTX and general train that is being run by KORAIL was developed, and the equation of motion of ktx It is composed by 2 power-car, 2 transitional car, 16 passenger car is composed by lagrangian equation by considering translational, pitching, rolling, yawing with each direction in 3-dimension. Braking load is applied by considering dynamic analysis. The solution of Moving load analysis about bridge-train interaction is solved by iteration method by assumed interpolation and Newmark- method, and computer program about this is applied on XFINAS. The railway bridge is different with highway bridge in terms of amplitude of load that is applied on design. Especially, The vibration property and dynamic responses (deflection, vibration acceleration) on railway bridge that is repeatly applied by steady distance dynamic moving load should be examined. Thus, the examination of the vibration usability and running stability assessment by moving train load is important. In this study, Dynamic behavior and dynamic performance about composite steel-concrete railway bridge were analyzed by numerical analysis.
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