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문제 정의
- 국내에서 개발된 PST A-type 및 B-type의 경우 오랜 철도역사를 가지고 있는 유럽, 일본과 같은 적절한 설계개념이 부족한 현실에 처해있다. 따라서 본 연구에서는 독일 RHEDA 궤도의 설계개념과 절차를 분석하고 문제점을 파악하여 한국형 프리캐스트 슬래브 궤도의 설계시 반영할 수 있도록 한다.
- 본 연구에서는 프리캐스트 슬래브 궤도의 기본개념과 하중 및 강도를 산출하는 방법을 정리하고 현재 독일에서 사용하고 있는 설계응력 산정법의 문제점을 파악하였다. 현재 독일에서 사용하고 있는 방법은 탄성지지 판 이론에 준한 단일하중 하에서의 모멘트 영향선을 보간한 설계 식이 인접 체결구의 하중 영향을 적절히 모사하지 못하는 단점을 가지고 있다.
- 또한 개발된 한국형 프리캐스트 슬래브 궤도의 형상에 따른 변화를 모사하지 못한다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 개발된 한국형 프리캐스트 슬래브 궤도의 설계 대안을 제시하였다. 인접체결구의 영향과 단일하중에 의한 직하면 응력산정을 위해 유한요소 해석모델을 사용하였으며 상용 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 유한요소해석을 수행하여 설계응력을 산정할 수 있었다.
가설 설정
- 여기서 Q, h, μ는 각각 계산된 최대 지지점력, 치환된 등가 층의 두께, 콘크리트의 횡축변형계수를 의미 한다. 슬래브 궤도의 설계 시 도상강화층이 탄성지반(elastic foundation) 위에 존재한다고 가정하는데 이러한 탄성지반의 강성이 k를 나타내고 b는 인장응력을 계산하기 위한 길이 값으로 체결구의 크기와 등가 층의 두께에 영향을 받는다.
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