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강합성 하로 철도교의 동적거동에 대한 해석적 연구
Analytical Research on Dynamic Behavior of Steel Composite Lower Railway Bridge 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.23 no.1, 2019년, pp.27 - 35  

정영도 (포스코건설 SMART기술연구그룹) ,  고효인 (한국철도기술연구원) ,  강윤석 (한국철도기술연구원) ,  엄기하 (브릿지테크놀러지 기술연구소) ,  이성태 (인하공업전문대학 토목환경과)

초록
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기존의 중-장경간 철도교량에는 주로 강박스 거더교가 적용되어 왔다. 하지만 강박스 거더교는 교량 아래의 공간확보가 불리하고, 주거더가 얇은 박판의 박스형상으로 이루어져 진동에 의한 울림소음이 발생하여 소음에 대한 많은 민원이 제기 되고 있다. 이와 같은 이유로 강박스 거더교를 대체할 수 있는 장지간 철도교량의 개발에 대한 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 이러한 이유로 최근에 개발된 강합성 하로 철도교에 대한 특징을 소개하고, 이 철도교의 주요 적용 지간인 40m와 50m 교량을 대상으로 실제 운행열차인 KTX 하중의 운행속도를 반영하여 상용유한요소프로그램인 MIDAS Civil을 이용하여 시간이력해석을 수행하였다. 또한 해석결과를 분석하여 대상교량의 동적거동 특성을 확인하고 철도설계기준에서 제시하고 있는 동적성능 기준을 만족하는지에 대해 검토하였다. 그 결과, 검토 대상 교량 모두 동적안전성 기준을 만족하였으나 지간 40m의 경우 연직가속도 값이 상당히 크게 나와 이에 대한 개선 방안을 제시하고, 단면을 수정하여 연직가속도의 감소를 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The existing middle-long span railway bridge has been mainly applied to steel box girder bridges. However, the steel box girder bridges have disadvantages in securing the space under the bridge, and the main girder is made of a thin plate box shape, resulting in a ringing noise due to the vibration....

주제어

표/그림 (21)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 경제성이 확보되는 주요 지간인 지간 40m와 50m를 대상으로 강합성 하로 철도교의 주요 동적거동을 살펴보기 위해 상용유한요소프로그램인 MIDAS Civil을 이용하여 수치해석을 수행하고 동적거동에 대한 특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
차량하중의 특징은 무엇인가? 시간이력해석(time history analysis)의 시간간격은 해석결과의 정확도에 상당한 영향을 미치는 변수이며, 시간간격의 크기는 구조물의 고차모드의 주기, 하중의 주기와 밀접한 관계를 갖는다. 차량하중은 각 절점에서 일정시간이 지나면 사라지는 충격하중으로 고려되므로 차량하중의 주기를 정하기는 어렵다. 따라서 일반적으로 고려하고자 하는 최고차모드 주기의 1/10 이하의 시간간격을 입력한다(Park et al.
강박스 거더교를 사용할 때 발생하는 문제점은 무엇인가? 기존의 중-장경간 철도교량에는 주로 강박스 거더교가 적용되어 왔다. 하지만 강박스 거더교는 교량 아래의 공간확보가 불리하고, 주거더가 얇은 박판의 박스형상으로 이루어져 진동에 의한 울림소음이 발생하여 소음에 대한 많은 민원이 제기 되고 있다. 이와 같은 이유로 강박스 거더교를 대체할 수 있는 장지간 철도교량의 개발에 대한 필요성이 대두되었다.
강합성 하로 철도교가 현장적용성이 뛰어난 이유는 무엇인가? 강합성 하로 철도교는 시공성을 높이기 위해 강재 거더의 높이를 운반이 용이한 크기로 계획하였고, 현장으로 운반하여 조립 및 거치를 한 후 상부플랜지 상부에 콘크리트를 합성시킴으로써 필요한 강성을 확보하는 것으로 설계하였다. 일반적인 강교와 동일하게 현장여건에 따라 거더 일괄가설, 가벤트 적용, 대블럭 가설 등 모든 방법이 가능하므로 현장적용성이 뛰어나다. 강합성 하로 철도교는 지간 50m급 이상의 교량에도 적용이 가능하며 기존 강박스 거더교 대비 교량 아래 공간 확보에 유리하고, 공명현상에 의한 소음이 발생하지 않으며, 주거더가 방음벽의 역할을 겸할 수 있어 별도의 방음벽 공사비를 절감할 수 있다.
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