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3차원 지반재료 모델기반의 다양한 지주형상을 갖는 노측용 가드레일의 동적성능 평가
Dynamic Performance of Guardrail System with Various Post Shapes Based on 3-D Soil Material Model 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.16 no.5 = no.67, 2014년, pp.19 - 28  

이동우 (영남대학교 건설시스템공학과) ,  여용환 (영남대학교 건설시스템공학과) ,  양승호 (영남대학교 건설시스템공학과) ,  우광성 (영남대학교 건설시스템공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

PURPOSES : This paper evaluates, using LS/DYNA-3D software, the vehicle impact performance of flexible barriers made of steel W-Beam supported by four different types of post configurations. These types include circular post, H-shape post, C-shape post, and square post. METHODS : The post-soil inter...

주제어

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문제 정의

  • 따라서, 통상 노측용 가드레일의 경우 최대처짐을 기준으로 한다. 이 연구에서는 가드레일 중앙과 지주상단에서의 최대처짐을 갖고 평가하였다. Fig.

가설 설정

  • 지주는 레일부와 같이 강재가 사용되었다. 강재의 탄소성거동을 표현하기 위해 LS/DYNA-3D 프로그램에서 제공되는 재료카드인 PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY 카드를 이용하였으며 볼트와 용접부는 강절(rigid joint)로 가정하였다. 유효소성변형률(effective plastic strain)이 최대값 0.
  • 또한, 지주 모델은 4가지의 형상을 고려하였다. 단면의 면적은 가급적 원형단면을 기준으로 할 때 10% 내외로 동일하게 가정하였는데 Table 6과 같은 설계단면으로 가정하였다. 즉, CASE 1은 원형단면(circular section), CASE 2는 H-형 단면(H-section), CASE 3는 C-형 단면(Csection), 마지막으로 CASE 4는 정사각형 단면(square section)이다.
  • 수평하중을 받는 말뚝을 해석하는 방법에는 흙의 저항을 분리된 용수철로 이상화하는 방법이 사용된다. 이 방법은 수평하중을 받는 말뚝을 탄성지반위의 보로 가정하고, 이 보는 Winkler soil model에 의해 지지된다고 가정한다. 그러나 실제 흙의 반력과 변위의 관계는 비선형이기 때문에 Winkler의 이상화에는 약간의 수정이 필요하다.
  • 이 연구에서는 Es=6N으로 정의하였으며 N=30, 포아슨비 μ는 0.25로 각각 가정하여 해석을 하였다.
  • 이 모델은 평지나 비탈사면이나 공히 적용할 수 있는 모델이다. 즉, 해석 프로그램인 LS/DYNA-3D 프로그램의 Soil Material Model 147이 사용되며, *MAT_FHWA_SOIL 카드가 채택되어 12가지 지반특성에 관한 입력자료가 들어가며, 본 연구에서는 조밀한 모래(dense sand)로 가정하였다. 또한, 가드레일에 차량충돌 시 지주의 성능이 차지하는 비율이 정량적으로 밝힐 수는 없으나 레일에 비해 크기 때문에 도로안전시설물에 실제 설치되고 있는 지주의 형상을 4가지 선택하여 충돌성능을 비교하였다.
  • 지반과 지주의 계면(interface)에서의 마찰계수는 0.36(마찰계수= tan∅ : 여기서 마찰각은 강관말뚝의 경우 ∅=20°)로 가정하였다.
  • 6~10과 같다. 지반으로부터의 지주 높이는 80cm, 지주매입 깊이는 150cm, 가드레일 총길이는 40m로 가정하였다. 보는 폭 350mm, 두께 4mm의 표준형 W-Beam이 사용된다.
  • 해석할 가드레일은 표준형 WBeam 가드레일로 충돌등급은 SB-3로 강도성능 평가를 위해서는 8톤-65km/h-15º, 탑승자위험도 평가에는 1.3톤-85km/h-20º로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일본에서 탑승자 안전지수로 무엇을 사용하는가? 일본은 차량 방호시설 성능평가기준에 대해 방호책 설치요강(2008)에 규정하고 있다. 일본에서 사용 중인 탑승자 안전지수는 유럽에서 사용 중인 ASI(acceleration severity index)와 유사한 개념으로 10ms 동안의 합가속도 평균을 사용한다. 이에 맞춰 우리나라의 경우는 2012년에 국내의‘도로안전시설 설치 및 관리지침’이 개정되면서 기존의 설계지침에 비해 경사사면에 설치되는 방호울타리의 성능을 포함하여 비교적 세밀하고 명시적인 규정이 마련되었다.
가드레일은 일반적으로 어떠한 용도로 사용되는가? 일반적으로 노측용 연성 방호울타리로 많이 사용되는 가드레일의 경우 레일을 지지하는 지주(post)는 지반에 매입되며, 차량충돌 시 지주와 지반은 서로 상호작용을 하여 저항하게 된다. 가드레일의 강도성능은 붕괴메카니즘(collapse mechanism) 이론에 근거하고, 차량의 충격력은 Olson 모델을 사용하여 정적등가하중으로 환산할 수 있다.
실물충돌시험을 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 위해선 어떠한 해석을 수행해야하는가? 실물충돌시험(crash test)을 한번 수행하기 위해서는 많은 시간과 경비가 소요되기 때문에 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 예측할 수 있다. 동적비선형 해석을 수행하여야 하므로 상용 프로그램에 많은 입력자료가 요구된다. 이를 위해 많은 기초실험, 즉 부재실험, 진자에 의한 충격시험(pendulum test)이 수행되어 왔다.
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참고문헌 (18)

  1. AASHTO(1996), Roadside Design Guide, American Association of State Highway Officials, Washington D.C., U.S.A. 

  2. AASHTO(2009), Manual for Assessing Safety Hardware(MASH), American Association of State Highway Officials, Washington D.C., U.S.A. 

  3. East Nippon Expressway Company Limited (2008), Design Guidelines of Guardrail 

  4. European Standard EN 1317-3(2010), Road Restraint Systems-Part 3, Status of a British Standard, BSI. 

  5. FHWA(2006), Soils and Foundations, NHI Course No. 132012, Reference Manual-Volume I, Publication No. FHWA NHI-06-088, Federal Highway Administration, U.S.A. 

  6. H. Hirai (2012), A Winkler model approach for vertically and laterally loaded piles in nonhomogeneous soil, Int. J. Numer. And Meth. Geomech., Vol.36, pp.1869-1897. 

  7. H.K. Kim, Y.S. Kim, K.S. Noh (2004), An Analytical Approach for Evaluation of Embedded Depth of a Guardrail Post in Pavement, Korean Society of Civil Engineers, pp 221-228 

  8. K.S. Woo, M.G. Ko, S.H. Cho, W. Kim (1994), A Study on Dynamic Behavior of Guardrail Associated with Design Variables, Computational Structural Engineering Institute of Korea, Vol.7, No.2, pp.89-99. 

  9. L. Barden(1963), The Winkler model and its application to soil, The Structural Engineer, Vol.41 

  10. L.C. Reese(1984), Handbook on design of piles and drilled shafts under internal loads. U.S. DOT, FHWA, Washington D.C. 

  11. LS-DYNA 971(2007), Keyword User's Manual Volume I, Livermore Software Technology Corporation(LSTC) 

  12. http://www.ncac.qwu.edu/aechives/model (2002), FHWA/NHTSA National Crash Analysis Center, George Washington University, U.S.A. 

  13. Ministry of land, Infrastructure and Transport (2012), Installation and maintenance guideline road safety appurtenance-Bridge Barrier 

  14. Ministry of land, Infrastructure and Transport(2013), Specifications on the Structure and facility standareds 

  15. M.W. O'Neil, S.M. Gazioglu (1984), An evaluation of p-y relationships in clays, Rep. Prepared for the American Petroleum Institute, Univ. of Houston, U.S.A. 

  16. S.S. Rajashree, T.G. Sitharam(2001), Nonlinear finite element modeling of batter piles under lateral load, J. Geotech Geoenviron Eng., ASCE Vol.127, No.7, pp.604-612. 

  17. TRB(1993), Recommended Procedures for the Safety Performance Evaluation of Highway Features, NCHRP Report 350, U.S.A. 

  18. Y. Yoshida, I. Motonori, T. Kokusho(1988), Empirical formulas of SPT blow-counts for gravelly soils, Proceedings of ISOPT-1 for Penetration Testing, pp.381-387. 

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