$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

고속철도 교량의 현장실험 및 감쇠비 개선에 따른 공진 시 동적응답의 분석

Field Tests and Resonance Behavior Corresponding to the Damping Ratio of a High Speed Railroad Bridge

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.16 no.4 = no.77, 2013년, pp.305 - 310  

김성일 (Advanced Infrastructure Team, Korea Railroad Research Institute) ,  김현민 (Advanced Infrastructure Team, Korea Railroad Research Institute) ,  박동욱 (Seismic Simulation Test Center, Pusan National University Pusan National University Yangsan Campus)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

고속철도 교량에서는 상업 운행 중에는 대부분 통과속도가 일정하여 속도별 동적 거동에 대한 실험적 계측 및 분석이 불가능하다. 경부고속철도 2단계 개통 전 시운전 시 KTX 열차의 속도별 시운전이 가능하였으며, 속도별 운행에 대한 교량의 동적응답 계측이 가능하였다. 이 계측 결과는 개발된 교량/열차 상호작용해석에 대한 검증 및 비교 분석으로 연계될 수 있었다. 대부분의 속도대역에서 해석과 실험에 의한 결과가 잘 일치함을 알 수 있었으나, 공진이 발생하는 임계속도 부근 주행에서는 상대적으로 큰 응답 차이가 발생하였다. 본 논문에서는 이에 대한 원인 분석을 수행하였으며, 공진 발생 시 감쇠비 값을 측정 시 응답을 통해 재추정한 결과를 반영한 재해석을 수행하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In general, it is difficult to measure dynamic responses of a bridge with stepwise increasing speed of a train during commercial service on a high speed railroad. However, before opening the 2nd stage of the Gyeongbu high speed railroad, there was an opportunity for field tests and measurements of t...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 기존에 개발된 교량-열차 상호작용해석 방법 및 프로그램[1]의 검증이 실험적으로 이루어졌다. 일반적으로 고속철도 교량은 상업 운행 중에는 교량을 통과하는 열차의 속도가 대체적으로 일정하여, 다양한 속도별 동적거동에 대한 계측 및 분석이 불가능하다.
  • 고속철도 교량은 상업 운행 중에는 대부분 통과하는 열차의 속도가 구간별로 정해져 있으므로, 학문적 가치가 높은 열차의 속도별 주행시 교량 동적응답에 대한 실측의 기회는 매우 드물게 얻을 수 있다. 본 연구에서는 경부고속철도 2단계 개통 전 시험운행 기간을 통해 국내 고속철도 교량의 대표적 형식인 PSC 박스 거더 교량에 대한 KTX 열차의 속도별 통과시험을 수행할 수 있었다.
  • 본 연구에서는 자유진동해석과 현장에서의 고유진동수 분석을 통해 교량의 강성 및 질량에 대해서는 설계값과 현장측정값의 충분한 일치를 확인했다고 판단하여, 해석 시 가정된 감쇠비의 보정에 주목하였다.
  • 특히, 국내의 경우 경부고속철도의 도입과 더불어 도로교량과 가장대별되는 특성인 열차 주행에 따른 교량의 동적거동을 규명하기 위해 다양한 교량-열차 상호작용해석 방법에 대한 개발이 수행되었다. 이와 같은 연구의 목적은 궁극적으로는 열차가 교량을 주행하는 동안 탈선으로부터 안전한 주행안전성과 승객의 승차감을 확보하고 있는지를 평가하고 이를 만족시킬 수 있는 기준을 제시하는 것이라고 볼 수 있다.

가설 설정

  • 교량-열차 상호작용해석은 350km/h까지 10km/h 간격으로 수행하였으며, 감쇠비의 경우 Eurocode[2] 및 철도설계기준(노반편)[3]과 동일하게 PSC 구조에 대한 값인 1.0%를 가정하여 적용하였다. 이 결과를 현장 측정 결과와 함께 비교하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
상용 구조해석 S/ W에서 교량의 모델링을 수행하여 모델링한 열차의 시스템 행렬을 커플링시켜, 열차와 교량의 상호 작용 해석을 수행하는 방법의 장점은? 본 연구에서는 기존의 SAP2000, MIDAS 등 상용 구조해석 S/ W에서 교량의 모델링을 수행하여 추출한 진동수와 모드형상을 받아 교량의 시스템 행렬을 구성하고, 별도로 모델링한 열차의 시스템 행렬을 커플링시켜, 열차와 교량의 상호 작용 해석을 수행하는 방법을 적용하였다. 이와 같은 방법의 장점은 복잡한 교량의 모델링을 상용 구조해석 S/W의 다양한 요소를 적용해 쉽게 구성하고, 모드중첩법을 사용함으로 인해 상호작용해석을 빠른 시간에 수행한다는 장점이 있다.
경부고속철도 교량의 특징은? 경부고속철도 교량은 PSC 박스거더 교량이 대부분을 차지하고 있으며, 일부 도로 횡단 구간 등에 소수주형 강합성거더 교량이 설치되어 있다.
열차와 교량의 상호작용 해석을 위해 필요한 정보는? 일반적으로 열차와 교량의 상호작용 해석을 수행하기 위해서는 열차와 교량의 질량, 감쇠, 강성 행렬이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 SAP2000, MIDAS 등 상용 구조해석 S/ W에서 교량의 모델링을 수행하여 추출한 진동수와 모드형상을 받아 교량의 시스템 행렬을 구성하고, 별도로 모델링한 열차의 시스템 행렬을 커플링시켜, 열차와 교량의 상호 작용 해석을 수행하는 방법을 적용하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (4)

  1. S.I. Kim, D.S. Kim (2011) Traffic safety and passenger comfort of a suspension bridge considering seismic loads, Journal of the Korean Society for Railway, 14(1), pp. 57-65. 

  2. Eurocode (2006) "Actions on Structures : General actions - Traffic loads on bridges", Eurocode 1 Part 2, European Committee for Standardization. 

  3. Korea Rail Network Authority (2011) "Railway Design Standard (Infrastructure)". 

  4. D.U. Park, N.S. Kim, S.I. Kim (2009) Damping estimation of railway bridges using extended kalman filter, Journal of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, 9(3), pp. 294-300. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트