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[국내논문] 선형해석법을 이용한 교량상 장대레일의 안정성 해석 방법 연구
Stability Analysis for CWR on the Railway Bridges by Linearized Method 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.12 no.4 = no.53, 2009년, pp.472 - 480  

최영길 (한국철도공사) ,  오주원 (한남대학교.건설시스템공학과)

초록
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장대레일의 축력해석은 기하적 비선형 및 재료적 비선형해석을 수행하여야 하므로 그 해석 자체가 비선형 해석으로서 난해하고 하중이력의 적용순서 등에 따라 해석결과가 다르게 나타난다. 이러한 해석의 이론적 복잡성과 어려움에 비하여 철도교량위에 부설된 장대레일의 축력해석결과는 레일의 좌굴이 미미하여 기하적 비선형성이 미소하므로 그 예측이 가능하며 아주 단순하게 나타나게 된다. 본 연구는 교량상 장대레일의 축력해석에서 기하적 비선형성이 미소하여 해석 결과에 거의 영향을 미치지 못하므로 재료적 비선형성만을 고려하여 비선형해석을 수행하는 방법을 개발하였다. 이는 레일 체결 시스템의 비선형 저항력을 힘-변위 관계로부터 선형관계로 재구성시켜 선형해석법으로 수회 반복시키게 되면 간단하게 수렴됨으로 해석결과를 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다. 이러한 해석결과를 기존의 해석예들과 결과를 비교함으로서 효율적인 교량상 장대레일의 안정성 해석이 가능함을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The stability analysis for CWR is difficult in the theory itself because both geometric and material nonlinearity should be considered. Also the analysis results are varied according to the loading history. In contrast to the complexity in the theory, the analysis results for CWR on the railway brid...

Keyword

#장대레일   #레일교량상호작용   #축력   #기하적비선형  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 복잡한 비선형 해석법에서 철도교량상의 장대레일 축력 및 이로 인한 구조물의 거동을 단순하게 해석하고자 개발한 해석기법이다.
  • 나타나지 않는다. 본 연구는 이러한 현상을 파악하여 선형 해석으로 장대 레일 축력해석을 보다 쉽게 수행할 수 있는 방법을 강구하는 데 초점을 두었다. 즉, 철도 교량과 장대레일의 상호작용 해석에서 거더의 종 방향 온도신축에 의한 장대 레일과의 힘-변 위해석에서는 기하적 비선 형강도 매트릭스를 포함시켜 복잡하게 비선형 해석을 할 필요가 없다는 것이다.
  • 수 있는 방법이다. 본 해석법에 대한 논리적 고찰은 앞에서 기술하였으며 여기서는 기존의장대레일-교량 축력해석 결과들과 본방법에 의한 해석 결과를 비교 고찰하고자 한다. 비교대상은 판형교(경부선 밀양강교), 자갈도상교량 (경부고속철도 모암고가교) 및 콘크리트 도상(경부고속철도 화실고가교)이다.

가설 설정

  • 본교량은 총연장 400m(40m@3 + 40m@4 + 40m@3)로제작되어 구조 설계상의 문제로 이들을 연속시켰으나 문헌[3] 과 비교를 위하여 각자 독립적인 거더로 가정하여 해석하였으며 해석 결과는 아래 Fig. 3.3~Fig. 3.
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참고문헌 (7)

  1. 김문영, 장승필(1990), "전단변형을 고려한 평면뼈대 구조물의 기하적인 비선형해석," 대한토목학회논문집, 제10권, 제1호, pp. 27-36 

  2. 한국철도기술연구원(2000), "경부고속처도 기존선 활용에 따른 판형교 장대부설 및 장대레일 관리방안 연구," 철도청 

  3. 한국철도기술연구원(2005), "고속선 시설물 안정성향상 및 유진관리 효율화 방안수립," 한국철도공사 

  4. 철도기술공사(2006), "경부고속철도 2단계 구조계산서." 

  5. 에프이에이코리아(2006), "LUSAS Rail Track 모델링기능을 사용한 장대레일 축력 해석 기법별 결과 비교," LUSAS 기술자료 

  6. UIC Code 774-3R (2001), "Track-Bridge Interaction Recommendations for calculations." 

  7. Yeong-Bin Yang(1984), "Linear and Nonninear Analysis of Space Frames with Nonuniform Torsion Using interactive Computer Graphics," Cornell University's Department of Structural Engineering Report 

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