Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Dynamic Characteristics of Railway Plate Girder Bridges with Increase of Diesel Locomotive Speed

철도차량의 증속에 따른 판형교의 진동특성

  • Received : 2006.07.14
  • Accepted : 2006.11.24
  • Published : 2006.12.27
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

As the ambient vibration test (AVT) of railway bridges has a limited range of speed, it has a limitation in examining the dynamic behavior of bridges accordingto speed. Thus, in order to analyze the correlation between the speed of a train passing over a bridge and the bridge's dynamic response, we conducted a speed-increasing experiment using a real diesel locomotive. To analyze the acceleration response characteristics, we attached seven vertical accelerometers at equal intervals throughout the entire section of the bridge except the supports, and one horizontal accelerometer to the middle span. Linear variable differential transformers (LVDT) were installed at the bridge's center in both vertical and horizontal directions to investigate the vertical and horizontal behaviors. The test train was statically loaded at the center and at the end of the bridge. And its speed was increased from 5 km/h to 90 km/h. With data obtained from the experiment, the vibration level was evaluated in each direction by the filtering frequency, and the level of horizontal vibration was examined in comparison with vertical vibration. The displacement and wheel load variation was analyzed by speed.

상시 운행 열차는 운행 속도 대역폭이 한정되어 있기 때문에 속도에 따른 교량의 동적응답 특성 파악에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 교량상을 통과하는 열차 속도와 교량의 동적응답의 상관관계를 파악하기 위하여 실운행 디젤 기관차 1량에 의한 증속실험을 실시하였다. 가속도 응답특성 분석을 위하여 지점부를 제외한 전구간에 걸쳐 등간격으로 7개의 수직가속도와 중앙부에 1개의 수평가속도계를 부착하였다. 교량의 중앙부에는 연직방향과 횡방향 거동특성 파악을 위하여 수직 변위계, 수평 변위계, 휨변형률계를 각각 1개씩 설치하였다. 실험 차량을 대상 교량의 중앙부와 지점부에 정적재하 후 5km/h부터 90km/h까지 10km/h씩 증속하였고, 각 속도 대역별로 2회씩 반복하여 실험을 실시하였다. 실측 데이터의 필터링 방법에 따른 진동 평가 방법의 적절성을 검토하였고, 연직방향 진동가속도 대비 횡방향 진동수준을 평가하였으며, 속도에 따른 처짐, 변형률 및 윤중변동 특성을 검토하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국철도기술연구원

References

  1. 김현민(2003), 무도상 판형교의 횡방향 동적거동 특성 분석을 위 한 실험적 연구, 한국철도학회추계학술대회논문집, pp.591-595
  2. 오지택(2003), 기존선 속도향상에 대비한 판형교의 동적안정성 향상기술개발, KRRI 연구보고서, pp.43-108
  3. 오지택(2004), 기존선 속도향상에 대비한 판형교의 동적안정성행 향상기술개발, KRRI 연구보고서
  4. 이준석(2003), 강철도교 잔존수명 평가 및 유지관리기법 개발, KRRI 연구보고서
  5. 조은상(2004), 강철도교의 가속도 응답 특성에 관한 실험적 연 구, 한국강구조학회 학술발표대회논문집, pp.487-492
  6. 조은상(2005), 필터링방법에 따른 철도 판형교의 가속도 응답 특성, 대한토목학회 학술대회논문집, pp.237
  7. 철도청(1999), 철도설계기준, 철도청
  8. 최진유(2002), 무도상 판형교의 동적거동특성 분석을 위한 실 험적 연구, 한국철도학회 추계학술대회논문집(1), pp.678-683
  9. Coenraad Esveld(2001), Modern Railway Track, MRTProductions, Netherlands
  10. ERRI D 214(1999), Rail Bridges for speeds>200km/h. RP9, European Rail Research Institute, pp.21-24, pp.152-154
  11. Kl. Knothe(1994), Interaction of Railway Vehicles with the Track and Its Substructure, SWETS & ZEITLINGER B.V
  12. Rao V. Dukkipati(1988), Computer-Aided Simulation in Railway Dynamics, Marcel Dekker. Inc., USA
  13. SYSTRA(1995), Bridge Design Manual(BRDM) Final Report, Korea High Speed Rail Construction Authority(KHRC)
  14. UIC Code 776-1R(1994), Loads to be considered in railway bridge design, 4th edition, International Union of Railway
  15. UIC Code 776-3R(1989), Deformation of bridges, 1st edition, International Union of Railway
  16. Vijay K. Garg(1984), Dynamics of Railway Vihicle Systems, Academic Press, CANADA
  17. V.A. Profillidis(1995), Railway Engineering, Avebury Technical, UK