Study on Dynamic Responses of Bridges Using High-speed Railway Vehicle Models

고속전철차량모형화에 따른 교량의 동적거동에 관한 연구

  • 김상효 (연세대학교 사회환경·건축 공학부) ;
  • 박흥석 (한국건설기술연구원, 토목 연구부 구조안전 그룹장) ;
  • 허진영 (연세대학교 토목공학과)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

본 연구에서는 고속철도에서 차량·교량 구조물의 상호작용을 가능한 정밀하게 취급할 수 있는 3차원 해석모형을 개발하였다. 경부고속철도 교량형식인 PSC 박스거더 교량을 40m 단순 와 25-40-25m 3경간 연속 에 대해 뼈대요소를 사용하여 3차원으로 모형 하였으며, 궤도의 불규칙성은 정상확률과정으로 가정하고, 지수 스펙트럼 밀도함수를 사용하여 궤도의 형상을 생성시켰다. 열차는 경부고속철도 차량 하중효과가 가장 큰 동력차 만을 대상으로 17 자유도 모형과 38 자유도 모형으로 분리하여 개발하였다. 다양한 조건에 대한 분석결과를 검토하면 여러 가지 상황에서 38 자유도 모형의 필수 성이 보여지고 있다. 특히 교량의 솟음 및 장기 처짐에 의한 궤도형상변화가 있는 경우에는 반드시 38 자유도 모형이 적용되어야 하는 것으로 분석되었다. 또한 제동하중이 작용할 때 쏠림 효과에 의한 영향이 큰 것으로 평가되어, 제동에 의한 교량의 동적 거동은 종변 위에 대한 자유 도를 고려할 수 있는 주행차량모형으로 해석되어야 함이 규명되었다.

References

  1. Journal of Structural Engineering v.105 no.ST9 Railway-Bridge Impact : Simplified Train and Bridge Model Chu, K. H.;Garg, V. K.;Dhar, C. L.
  2. Vehicle System Dynamics v.9 no.3 Dynamic Response of a Six-axle Locomotive to Random Irregularities Garivaltis, D. S.;Garg, V. K.;D'Souza, A. F.
  3. Earthquake Engineering and Structural Dynamics v.13 A Study of Railway Bridge/Vehicle Interaction and Evaluation of Fatigue Life Garg, V. K.;Chu, K. H.;Wang, T. L.
  4. Journal of Structural Engineering v.117 no.7 Railway Bridge/Vehicle Interaction Studies with New Vehicle Model Wang, T. L.;Garg, V. K.;Chu, K. H.
  5. Dynamics of Railway Vehicle Systems Garg, V. K.;Dukkipati, R. V.
  6. Dynamics of Railway Bridges Fryba, L.
  7. 한양대학교 석사학위논문 고속철도 차량의 기존선 속도향상에 관한 연구 이강재
  8. 철도공학 이종득
  9. 연세대학교 박사학위논문 개선된 고속철도열차모형을 사용한 교량의 동적해석에 관한 연구 박흥석