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철도 교각의 세굴 안정성 평가를 위한 응답 지배주파수 분석
Response Dominant Frequency Analysis for Scour Safety Evaluation of Railroad Piers 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.36 no.11, 2020년, pp.83 - 95  

정현석 (한국철도기술연구원 첨단인프라연구팀) ,  이명재 (한국철도기술연구원 철도구조연구팀) ,  유민택 (한국철도기술연구원 철도구조연구팀) ,  이일화 (한국철도기술연구원 첨단인프라연구팀)

초록
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철도 교량 하부구조의 안정성 평가를 위해 일련의 충격진동시험을 수행하고, 계측된 가속도 시간이력 데이터를 분석하여 응답 지배주파수를 산정하였다. 실험 교각의 제원은 준공설계 자료를 참고하였으며 자료가 소실된 경우에는 현장 조사를 시행하여 확보하였다. 1개의 폐선 예정 교각에서 세굴 진행에 따른 충격진동시험을 수행하고, 이를 바탕으로 교각의 응답 지배주파수가 교각의 세굴 여부에 대한 평가 지표로 적용 가능한 것을 확인하였다. 또한, 실제 운영 중인 5개 교량 46개 교각에서 충격하중시험을 통해 응답 지배주파수를 산정하였으며, 이를 일본 기준식과 비교하여 교량의 세굴 안정성을 평가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to evaluate the stability of the geo-structure of railway bridge, the response dominant frequency was analyzed based on a series of impact vibration load test results. The specifications of the experiment piers were obtained by referring to the completion design data, and when data was miss...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 진동에 대한 응답 지배주파수를 이용한 철도 교량 하부구조의 건전도를 평가하기 위해 청량천교외 5개 교량에서 충격하중실험을 진행하였다. 현장 실험에서 측정된 진동에 대한 응답 지배주파수와 기존 일본 지수 기준을 비교하여 교각 하부구조의 안정성을 검토하였다.
  • 또한, 5개소의 운영교각에서 측정된 응답지배주파수를 일본에서 제안한 식과 비교하여 노후 교량의 건전도 평가를 수행하였다. 이를 통해 국내 노후 철도 교량 하부구조의 안정성을 평가할 수 있는 방법과 현장 적용성 여부를 연구하였다.
  • 진동에 대한 응답 지배주파수는 세굴 전과 후로 약 16%정도로 감소하였다. 이를 통해 실제 교각에서 세굴이 일어날 때의 영향을 검토하였으며, 교각 안정성 평가 기법의 적용 가능성을 확인하였다.
  • 이에 본 연구에서는 노후 철도 교각의 안정성을 평가하기 위해 6개소의 철도 교량에 대해 충격하중 실험을 수행하고 시간이력 응답을 계측하였다. 계측 결과를 토대로 충격 하중에 대한 응답 지배주파수 값을 산출하였으며, 이 중 폐교각인 1개소의 교각에 대해 세굴 모사실험을 수행하여 실제 세굴 발생 여부가 응답 지배주파수에 미치는 영향을 분석하였다.

가설 설정

  • 실험을 수행한 교각의 상재하중에 대한 정보는 정밀안전진단보고서 및 기타 자료 등이 미비하여 한계가 있었다. 그러나, 현장 실험 측정 진동에 대한 응답 지배주파수와 일본제안식 기준값과의 비교 및 분석을 하기 위해 비슷한 형식인 판형교의 경간과 단위길이당 무게를 계산 및 가정하여 사용하였으며, 각각의 상재하중은 입실천교 36.96tf, 북천교 90.34tf, 염평천교 132.31tf, 안냉천제2교 91.22tf, 직지천교 13.02tf이다. Fig.
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참고문헌 (16)

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