다양한 종류의 차량하중을 대상으로 도로의 평탄성과 차량의 속도가 도로에 작용하는 동적하중에 미치는 영향을 분석하기 위하여 경인고속도로의 교통량자료 분석을 통하여 통과빈도가 높은 대표 중차량 개념의 2축, 3축, 4축 그리고 5축 차량을 선정하였다. 선정된 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 주행차량의 속도에 따른 동적 축하중을 TruckSim 프로그램을 통하여 산정한 후, 각 대표 중차량을 대상으로 도로 평탄성 변화에 따른 동적하중에 대한 정적하중의 비인 동적하중 증가계수를 산정하였다. 본 연구를 통해 산정된 동적하중 증가계수로부터 예측한 동적하중은 3축 대표 중차량에서 IRI가 3.5이고 주행차량 속도가 100km/h일 때 정적하중에 비해 최대 36%에 해당하는 추가적인 동적하중이 가해지는 것으로 나타났고, 다양한 차종에 대한 동적하중 증가계수의 특성을 분석한 결과 축간거리가 짧고 각 축에 가해지는 하중분담률이 높을수록 동적하중 증가계수가 증가함을 알 수 있었다.
다양한 종류의 차량하중을 대상으로 도로의 평탄성과 차량의 속도가 도로에 작용하는 동적하중에 미치는 영향을 분석하기 위하여 경인고속도로의 교통량자료 분석을 통하여 통과빈도가 높은 대표 중차량 개념의 2축, 3축, 4축 그리고 5축 차량을 선정하였다. 선정된 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 주행차량의 속도에 따른 동적 축하중을 TruckSim 프로그램을 통하여 산정한 후, 각 대표 중차량을 대상으로 도로 평탄성 변화에 따른 동적하중에 대한 정적하중의 비인 동적하중 증가계수를 산정하였다. 본 연구를 통해 산정된 동적하중 증가계수로부터 예측한 동적하중은 3축 대표 중차량에서 IRI가 3.5이고 주행차량 속도가 100km/h일 때 정적하중에 비해 최대 36%에 해당하는 추가적인 동적하중이 가해지는 것으로 나타났고, 다양한 차종에 대한 동적하중 증가계수의 특성을 분석한 결과 축간거리가 짧고 각 축에 가해지는 하중분담률이 높을수록 동적하중 증가계수가 증가함을 알 수 있었다.
In this study, frequently passing vehicles with two, three, four, and five axles were chosen through traffic volume analysis in Kyung-In Expressway in order to analyze how the road roughness and vehicle speed affect on the dynamic loads for roads in various vehicle classes. Dynamic loads according t...
In this study, frequently passing vehicles with two, three, four, and five axles were chosen through traffic volume analysis in Kyung-In Expressway in order to analyze how the road roughness and vehicle speed affect on the dynamic loads for roads in various vehicle classes. Dynamic loads according to chosen vehicles are estimated by TruckSim program. Dynamic load amplification factor is ratio between dynamic and static loads, and it is also determined for each vehicle classes. From the result of dynamic loads estimated by the dynamic load amplification factor, it is shown that for three-axles vehicle, when IRI is 3.5 and vehicle speed is 100km/hr, asphalt pavements receive additional 36% of static loads in maximum. The analysis of the amplification factor according to each vehicle classes also indicates that the amplification factor increases as the distance between the axles becomes smaller and each axle receives more loads.
In this study, frequently passing vehicles with two, three, four, and five axles were chosen through traffic volume analysis in Kyung-In Expressway in order to analyze how the road roughness and vehicle speed affect on the dynamic loads for roads in various vehicle classes. Dynamic loads according to chosen vehicles are estimated by TruckSim program. Dynamic load amplification factor is ratio between dynamic and static loads, and it is also determined for each vehicle classes. From the result of dynamic loads estimated by the dynamic load amplification factor, it is shown that for three-axles vehicle, when IRI is 3.5 and vehicle speed is 100km/hr, asphalt pavements receive additional 36% of static loads in maximum. The analysis of the amplification factor according to each vehicle classes also indicates that the amplification factor increases as the distance between the axles becomes smaller and each axle receives more loads.
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문제 정의
현재전 세계적으로 채택하여 사용되고 있는 평탄성 지수인 국제 평탄성지수(International Roughness Index, IRI)와 주행차량 속도변화에 따라 아스팔트 콘크리트 도로표면에 직접 작용하는 동적하중과의 관계를 파악하여, IRI만으로 차량의 동적하중을 예측할 수 있는 동적하중 증가계수를 산정하고자 한다. 또한 고속도로 통행빈도가 높은 중차량 종류별 동적하중 증가계수를 산정하고 차량변화에 따른 동적하중 증가계수의 특성을 비교₩분석하여 도로의 평탄성과 중차량 종류 및 주행 차량 속도에 따른 동적하중의 증가특성을 파악하고자 한다.
본 연구에서 사용된 대표차종은 미국 FHWA 코드 기준으로 차종 40(2축 대형트럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)이다. 본 연구는 국내 아스팔트 콘크리트 고속도 로를 통과하는 중차량을 대상으로 표면 평탄성과 주행 속도 변화에 따른 동적하중을 산정하는 것이 목표이고, 또한 위에서 언급한 대표차종이 표 2에서 제시한 경인 고속도로 중차량 통행빈도가 비교적 높은 보통, 대형, 특수I 트럭에 해당하므로, 차종 40(2축 대형트럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)을 본 연구의 대상 대표차종으로 사용 하고자 한다. 그림 1은 본 연구의 대상인 대표차종의 측면도를 나타내었고, 표 3은 각 대표차량의 공차 시 하중, 최대 적재량 그리고 만차 시 하중을 나타내었다.
차량이 주행할 경우 도로포장 표면에 가해지는 동적 하중은 도로의 평탄성과 차량의 종류, 하중크기, 속도 등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 국내 아스팔트 콘크리트 고속도로를 통과하는 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 주행차량의 속도변화에 따른 동적 축하 중을 산정하였다. 또한 아스팔트 콘크리트 포장으로 이루어진 고속국도의 유지보수 고려기준은 IRI 3.
본 연구에서는 국내 아스팔트 콘크리트 포장구조체 유지관리에 사용되는 평탄성지수인 IRI의 변화와 차량 속도변화에 따라서 달라지는 동적하중과의 관계를 살펴보기 위하여 동적하중과 정적하중의 비의 개념으로 동적하중 증가계수를 제안하였다. 동적하중 증가계수는 각 표준 중차량의 가장 큰 축하중이 임의의 IRI를 가지는 아스팔트 콘크리트 포장체 표면을 주행할 때 가해지는 하중을 정적하중으로 나누어, IRI 만으로 간편하게 동적하중을 산정할 수 있는 지수이다.
본 연구에서는 차량의 동적하중 산정 시 크게 차량의 하중과 속도, 도로의 평탄성을 고려하여 해석을 수행하였다. 본 연구의 대상 차량 하중은 차종 40(2축 대형트 럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)으로 구성된 네가지 대표 중차량 모델이고, 만차일 경우 작용하는 동적하중을 고려하였다.
50m라는 비교적 긴 구간에서의 종단평탄성을 하나의 IRI로 나타내게 되므로 동일한 IRI를 가지는 구간이라 할지라도 도로표면의 요철변화가 전반적으로 고른 구간이 있는 반면, 국부적으로 요철범위가 큰 구간이 존재 하므로, 비슷한 IRI를 가지는 구간에서 상이한 동적하중이 산정될 수 있다. 본 연구의 목적은 종단평탄성의 변화가 동적하중에 미치는 영향의 전반적인 경향을 산정하는 것이므로, 동적하중 증가계수를 산정할 때 IRI 0.1 단위로 구간을 나누어 각 IRI 구간에서 산정된 동적하중 증가계수의 평균값을 도시하여 각각의 상관관계를 분석하여 표 4에 나타내었다. 표 4를 살펴보면 아스팔트 콘크리트 포장구조체 표면이 손상되어 복구가 요구되는 도로 (IRI 3.
가설 설정
계산된 IRI별 동적하중을 일반화된 지수로 변환하기 위하여, IRI가 0이고 속도가 5km/h인 상태에서 발생하는 하중을 이상적으로 매끄러운 표면에 가해지는 정적하중 이라 가정하고, 이를 기준으로 동적하중을 무차원화하였다. 50m라는 비교적 긴 구간에서의 종단평탄성을 하나의 IRI로 나타내게 되므로 동일한 IRI를 가지는 구간이라 할지라도 도로표면의 요철변화가 전반적으로 고른 구간이 있는 반면, 국부적으로 요철범위가 큰 구간이 존재 하므로, 비슷한 IRI를 가지는 구간에서 상이한 동적하중이 산정될 수 있다.
제안 방법
각 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 차량의 속도에 따라 동적하중의 변화를 비교하기 위하여 도로 표면에 작용하게 되는 동적하중을 산정하였다. 동적하 중을 산정하기 위한 방안으로 TruckSim 프로그램을 이용하였으며 20, 40, 60, 80 그리고 100km/h의 속도로 나누어서 각 차량 주행속도별 동적하중을 산정하였다.
경인고속도로 전 구간을 6km 구간으로 나누어 총 4개 구간에 대한 표면형상을 그림 2에 나타내었다. 경인고속도로 약 21km의 길이에서 측정된 표면 프로파일 (Profile)을 50m 단위로 나눈 후, 나눠진 400여개 구간에 대하여 미국 미시간 대학의 수송연구소(UMTRI)에서 제작 배포하는 ProVAL을 이용해서 IRI로 환산하여 데이터베이스화 하였다.
본 연구에서는 경인고속도로의 교통량 자료분석을 통하여 통과빈도가 높은 중차량 그룹을 선정하고, 선정된 중차량 그룹을 대표할 수 있는 대표 중차량 개념의 2축, 3축, 4축 그리고 5축 차량을 선정하였다. 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 차량의 속도가 도로에 작용하는 동적하중에 미치는 영향을 분석하기 위하여 차량 주행 시 도로에 발생하는 동적하중을 도로의 평탄성과 주행차량의 속도별로 산정하고, 정적하중에 대한 동적하중의 비로써 동적하중 증가계수를 산정하였다. 본연구로부터 얻은 결론은 다음과 같다.
동적하중은 도로의 평탄성 뿐 아니라 차량의 하중과 속도에 따라서도 변화하므로 단순히 평탄성 지수로 포장의 보수여 부를 결정하는 것은 무리가 있다. 도로의 평탄성과 차량의 속도에 따라 동적하중의 변화를 비교하기 위해서 실제 도로에서 작용하고 있는 동적하중의 측정이 필요하며 이를 위하여 TruckSim이라는 상용프로그램을 이용하여 주행차량의 속도와 도로표면의 프로파일 변화에 따른 동적하중을 산정하였다. 그림 3은 본 연구에서 사용된 TruckSim 프로그램의 4가지 주요 구성요소들을 나타낸 다.
각 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 차량의 속도에 따라 동적하중의 변화를 비교하기 위하여 도로 표면에 작용하게 되는 동적하중을 산정하였다. 동적하 중을 산정하기 위한 방안으로 TruckSim 프로그램을 이용하였으며 20, 40, 60, 80 그리고 100km/h의 속도로 나누어서 각 차량 주행속도별 동적하중을 산정하였다. 각 대표 중차량에서 가장 큰 하중이 작용하는 축에 대한 동적하중 계산결과의 일례로 주행속도가 100km/h일 때의 결과를 그림 4에 도시하였다.
평탄성 지수는 국가별, 용도별로 다양한 지수가 사용 되고 있으며 그 활용방법도 다양하다. 본 연구에서는 도로의 실제 요철을 측정하여 세부구간의 경사 평균값으로 산정하기 때문에 비교적 간단하지만 객관적으로 도로의 평탄성을 평가할 수 있는 IRI를 이용하여 동적하중과의 상관관계를 분석하였다. IRI는 국외에서 뿐만 아니라 국내 포장설계법에서도 채택하여 사용하고 있으 며, 고속도로 유지관리를 위하여 도로공사에서 주기적으로 측정하고 있기 때문에 추가적인 평탄성 측정없이 기존의 자료를 충분히 활용할 수 있다는 장점이 있다.
본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 표면 평탄성과 주행속도 변화에 따른 동적하중의 변화를 통행빈도가 높은 중차량 종류에 따라 정량적으로 분석하였다. 현재전 세계적으로 채택하여 사용되고 있는 평탄성 지수인 국제 평탄성지수(International Roughness Index, IRI)와 주행차량 속도변화에 따라 아스팔트 콘크리트 도로표면에 직접 작용하는 동적하중과의 관계를 파악하여, IRI만으로 차량의 동적하중을 예측할 수 있는 동적하중 증가계수를 산정하고자 한다.
본 연구에 필요한 IRI의 측정을 위해 한국도로공사 도로교통기술원에서 제공받은 경인고속도로의 표면 평탄성 자료는 2005년 초에 측정된 자료이므로, 경인고속도로의 2004년 차량통행량을 수집하였다(건설교통 부, 2005). 수집된 자료를 이용하여 경인고속도로의 중차량 통행량을 일일교통량 및 차종별, 시간별 통행량으로 분류하여 표 1에 나타내었다. 표 1을 살펴보면 일일 교통량은 233,147대/일이고 이 중 승용차와 버스는 27,727대/일로 79%를 차지하며 중차량은 56,120대/일로 21%를 차지한다는 것을 알 수 있다.
제시한 중차량 모형은 국내에 운행되는 차량의 축수에 따라 크게 6종(2축∼7축)으로 분류하였고 축간거리에 따라 세분화하여 총 20종으로 분류하였다.
본 연구의 대상 차량 하중은 차종 40(2축 대형트 럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)으로 구성된 네가지 대표 중차량 모델이고, 만차일 경우 작용하는 동적하중을 고려하였다. 차량의 속도는 저속에서부터 아스팔트 콘크리트 포장 고속도로의 제한속도까지 영향을 폭넓게 확인하기 위하여 20, 40, 60, 80, 그리고 100km/h의 5 가지 속도를 대상으로 하였으며 속도별 동적하중의 변화양상을 관찰하였다.
본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 표면 평탄성과 주행속도 변화에 따른 동적하중의 변화를 통행빈도가 높은 중차량 종류에 따라 정량적으로 분석하였다. 현재전 세계적으로 채택하여 사용되고 있는 평탄성 지수인 국제 평탄성지수(International Roughness Index, IRI)와 주행차량 속도변화에 따라 아스팔트 콘크리트 도로표면에 직접 작용하는 동적하중과의 관계를 파악하여, IRI만으로 차량의 동적하중을 예측할 수 있는 동적하중 증가계수를 산정하고자 한다. 또한 고속도로 통행빈도가 높은 중차량 종류별 동적하중 증가계수를 산정하고 차량변화에 따른 동적하중 증가계수의 특성을 비교₩분석하여 도로의 평탄성과 중차량 종류 및 주행 차량 속도에 따른 동적하중의 증가특성을 파악하고자 한다.
대상 데이터
4%를 차지한다. 따라서 본연구의 대상이 되는 대표 중차량은 고속국도 차량분류 표에 근거하여 보통, 대형, 특수1에 해당하는 차종을 기준으로 대표 중차량을 선정하고자 한다.
국내에 건설된 많은 아스팔트 콘크리트 포장구조체는 여러 가지 경제적, 사회적, 기술적 요인으로 인해 손상이 발생하게 되는데 특히 중차량 하중의 크기 및 빈도의 증가가 주요한 원인이다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장체를 통과하는 중차량의 통행량, 형상 및 중량특성은 매우 중요한 변수이므로 분석대상 고속국도인 경인고속국도의 중차량 통행빈도에 따른 대표 중차량 선정을 실시하였다.
본 연구에 필요한 IRI의 측정을 위해 한국도로공사 도로교통기술원에서 제공받은 경인고속도로의 표면 평탄성 자료는 2005년 초에 측정된 자료이므로, 경인고속도로의 2004년 차량통행량을 수집하였다(건설교통 부, 2005). 수집된 자료를 이용하여 경인고속도로의 중차량 통행량을 일일교통량 및 차종별, 시간별 통행량으로 분류하여 표 1에 나타내었다.
이 중 통행빈도가 가장 높고 중차량인 네 가지 차종을 대표차종으로 선정 하였다. 본 연구에서 사용된 대표차종은 미국 FHWA 코드 기준으로 차종 40(2축 대형트럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)이다. 본 연구는 국내 아스팔트 콘크리트 고속도 로를 통과하는 중차량을 대상으로 표면 평탄성과 주행 속도 변화에 따른 동적하중을 산정하는 것이 목표이고, 또한 위에서 언급한 대표차종이 표 2에서 제시한 경인 고속도로 중차량 통행빈도가 비교적 높은 보통, 대형, 특수I 트럭에 해당하므로, 차종 40(2축 대형트럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)을 본 연구의 대상 대표차종으로 사용 하고자 한다.
본 연구에서는 경인고속도로의 교통량 자료분석을 통하여 통과빈도가 높은 중차량 그룹을 선정하고, 선정된 중차량 그룹을 대표할 수 있는 대표 중차량 개념의 2축, 3축, 4축 그리고 5축 차량을 선정하였다. 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 차량의 속도가 도로에 작용하는 동적하중에 미치는 영향을 분석하기 위하여 차량 주행 시 도로에 발생하는 동적하중을 도로의 평탄성과 주행차량의 속도별로 산정하고, 정적하중에 대한 동적하중의 비로써 동적하중 증가계수를 산정하였다.
본 연구에서는 차량의 동적하중 산정 시 크게 차량의 하중과 속도, 도로의 평탄성을 고려하여 해석을 수행하였다. 본 연구의 대상 차량 하중은 차종 40(2축 대형트 럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)으로 구성된 네가지 대표 중차량 모델이고, 만차일 경우 작용하는 동적하중을 고려하였다. 차량의 속도는 저속에서부터 아스팔트 콘크리트 포장 고속도로의 제한속도까지 영향을 폭넓게 확인하기 위하여 20, 40, 60, 80, 그리고 100km/h의 5 가지 속도를 대상으로 하였으며 속도별 동적하중의 변화양상을 관찰하였다.
제시한 중차량 모형은 국내에 운행되는 차량의 축수에 따라 크게 6종(2축∼7축)으로 분류하였고 축간거리에 따라 세분화하여 총 20종으로 분류하였다. 이 중 통행빈도가 가장 높고 중차량인 네 가지 차종을 대표차종으로 선정 하였다. 본 연구에서 사용된 대표차종은 미국 FHWA 코드 기준으로 차종 40(2축 대형트럭), 차종 50(3축 대형트럭), 차종 60(4축 대형트럭) 그리고 차종 70(5축 대형트럭)이다.
포장 평탄성과 차량종류에 따른 동적하중 증가계수를 산정하기 위하여 한국도로공사 도로교통기술원의 경인 고속도로 2005년 평탄성 조사자료를 이첩받아 분석하였다. 경인고속도로 전 구간을 6km 구간으로 나누어 총 4개 구간에 대한 표면형상을 그림 2에 나타내었다.
성능/효과
1. 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 주행차량의 속도에 따른 동적 축하중을 TruckSim 프로그램을 통하여 산정한 결과 모든 종류의 중차량에서 평탄성 지수와 주행차량 속도가 증가할수록 도로에 가해지는 동적하중의 크기가 선형적으로 증가함을 알 수 있었다.
2. 각 대표 중차량을 대상으로 도로 평탄성 변화에 따른 동적하중에 대한 정적하중의 비인 동적하중 증가계수를 산정하였다. 산정된 동적하중 증가계수로부터 예측한 동적하중은 3축 대표중차량에서 IRI가 3.
3. 동적하중 증가계수는 축간거리와 축의 개수의 복합적인 요인으로 변화함을 알 수 있었고, 축간거리가 짧고 각 축에 가해지는 하중분담률이 높을수록 동적 하중 증가계수가 증가함을 알 수 있었다.
이는 그림 1에 도시한 대표 중차량의 제원을 보면 알 수 있듯이 일반적으로 각 축에 가해지는 하중분담률이 작아질수록 동적 하중 증가계수는 줄어듦을 알 수 있었으며, 3축 대표 중차량과 같이 축간격이 작아질수록 동적하중 증가계수의 증가폭이 커짐을 알 수 있었다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장표면의 종단평탄성 변화에 따라 포장체 표면에 가해지는 동적하중의 증가량은 각 축에 가해지는 하중 분담량과 각 축간의 거리에 의한 복합적인 요소에 의해 결정됨을 알 수 있었다.
각 대표 중차량을 대상으로 도로 평탄성 변화에 따른 동적하중에 대한 정적하중의 비인 동적하중 증가계수를 산정하였다. 산정된 동적하중 증가계수로부터 예측한 동적하중은 3축 대표중차량에서 IRI가 3.5이고 주행차량 속도가 100km/h일 때 정적하중에 비해 최대 36%에 해당하는 추가적인 동적하중이 가해지는 것으로 나타났다.
그림 6을 살펴보면 동적하중 증가계수는 3축 축하중을 가지는 대표 중차량이 가장 큰 것으로 나타났고, 그 다음으로 2축과 4축, 그리고 5축 중차량 순으로 나타남을 알 수 있다. 이는 그림 1에 도시한 대표 중차량의 제원을 보면 알 수 있듯이 일반적으로 각 축에 가해지는 하중분담률이 작아질수록 동적 하중 증가계수는 줄어듦을 알 수 있었으며, 3축 대표 중차량과 같이 축간격이 작아질수록 동적하중 증가계수의 증가폭이 커짐을 알 수 있었다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장표면의 종단평탄성 변화에 따라 포장체 표면에 가해지는 동적하중의 증가량은 각 축에 가해지는 하중 분담량과 각 축간의 거리에 의한 복합적인 요소에 의해 결정됨을 알 수 있었다.
수집된 자료를 이용하여 경인고속도로의 중차량 통행량을 일일교통량 및 차종별, 시간별 통행량으로 분류하여 표 1에 나타내었다. 표 1을 살펴보면 일일 교통량은 233,147대/일이고 이 중 승용차와 버스는 27,727대/일로 79%를 차지하며 중차량은 56,120대/일로 21%를 차지한다는 것을 알 수 있다.
1 단위로 구간을 나누어 각 IRI 구간에서 산정된 동적하중 증가계수의 평균값을 도시하여 각각의 상관관계를 분석하여 표 4에 나타내었다. 표 4를 살펴보면 아스팔트 콘크리트 포장구조체 표면이 손상되어 복구가 요구되는 도로 (IRI 3.5)에 주행차량이 100km/h의 속도로 주행한다면 2축, 3축, 4축, 그리고 5축 대표 중차량의 하중이 정적하 중상태일 때를 기준으로 각각 27%, 36%, 19% 그리고 17% 의 추가적인 충격하중을 줄 수 있음을 알 수 있다.또한 본 연구에서 선정된 각 대표 중차량을 대상으로 산정한 IRI별 동적하중 증가계수의 일례로 주행속도가 100km/h일 때의 결과를 그림 5에 도시하였다.
후속연구
국내 도로를 주행하는 차량의 중량화₩대형화 추세 및 초고속도로의 등장으로 인한 고속화에 따라 동적하중의 예측 및 동적하중에 의한 거동분석에 대한 연구가 필요한 현 시점에서, 본 연구를 통해 산정한 차량종류변화에 따른 동적하중 증가계수는 차량종류 및 IRI와 주행속도 만으로 동적하중을 예측하고, 예측된 동적하중을 이용한 다양한 포장구조해석과 포장공용성 평가에 좋은 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 과적차량의 효율적인 단속을 위하여 국내외적으로 사용되는 매설형 WIM 축중계 및 차재식 축중계의 측정오차 보완에도 기초자료로 활용될 수 있으리라 사료된다.
국내외 동적 축중계 측정자료를 분석하여 실제 차량의 하중과 동적 축중계로 측정된 자료 및 주위 노면상태 분석을 통하여 축중계의 설치기준에 대한 검토와 현장 상태에 따른 하중전환함수를 제안한다면 동적 축중계를 이용한 주행차량의 하중측정의 오차를 일정부분 줄여줄 수 있으리라 사료된다.
국내 도로를 주행하는 차량의 중량화₩대형화 추세 및 초고속도로의 등장으로 인한 고속화에 따라 동적하중의 예측 및 동적하중에 의한 거동분석에 대한 연구가 필요한 현 시점에서, 본 연구를 통해 산정한 차량종류변화에 따른 동적하중 증가계수는 차량종류 및 IRI와 주행속도 만으로 동적하중을 예측하고, 예측된 동적하중을 이용한 다양한 포장구조해석과 포장공용성 평가에 좋은 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 과적차량의 효율적인 단속을 위하여 국내외적으로 사용되는 매설형 WIM 축중계 및 차재식 축중계의 측정오차 보완에도 기초자료로 활용될 수 있으리라 사료된다.
예측된 동적하중은 아스팔트 콘크리트 포장구조해석이나 공용성평가에 활용될 수 있으며, 과적차량의 효율 적인 단속을 위하여 국내외적으로 사용되는 매설형 WIM(Weigh-In-Motion) 축중계 및 차재식 축중계의 측정오차의 보완에도 기초자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
포장체의 평탄성은 무엇에 의해 생기는가?
아스팔트 콘크리트 포장체를 주행하는 차량은 도로의 표면 평탄성변화에 의하여 진동을 하게 되며, 이러한 차량의 동적거동으로 인하여 발생하는 타이어 압력은 아스팔트 콘크리트 포장구조체 표면에 동적하중으로 작용하게 된다. 포장체의 평탄성은 도로표면의 요철에 의하여 생기며 이는 도로를 주행하는 운전자가 가장 직접적으로 느끼는 포장의 성질이고 포장 표면에 전달되는 하중의 크기에도 영향을 미치게 되므로 매우 중요한 요소라고 할 수 있다.
아스팔트 콘크리트 포장체를 통과하는 중차량의 통행량, 형상 및 중량특성이 중요한 변수인 이유는?
아스팔트 콘크리트 포장체를 통과하는 다양한 차량을 대상으로 평탄성지수와 차량속도에 따른 동적하중을 산정하기 위하여 대표차량의 선정이 필요하다. 국내에 건설된 많은 아스팔트 콘크리트 포장구조체는 여러 가지 경제적, 사회적, 기술적 요인으로 인해 손상이 발생하게 되는데 특히 중차량 하중의 크기 및 빈도의 증가가 주요한 원인이다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장체를 통과하는 중차량의 통행량, 형상 및 중량특성은 매우 중요한 변수이므로 분석대상 고속국도인 경인고속국도의 중차량 통행빈도에 따른 대표 중차량 선정을 실시하였다.
차량 주행시 도로포장 표면에 가해지는 동적 하중은 무엇에 영향을 받는가?
차량이 주행할 경우 도로포장 표면에 가해지는 동적 하중은 도로의 평탄성과 차량의 종류, 하중크기, 속도 등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 국내 아스팔트 콘크리트 고속도로를 통과하는 대표 중차량을 대상으로 도로의 평탄성과 주행차량의 속도변화에 따른 동적 축하 중을 산정하였다.
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