Dynamic Response and Reinforcement of the Railway Plate Girder Bridges

무도상 철도판형교의 동적응답특성 및 보강방안

  • Received : 2006.12.15
  • Accepted : 2007.05.30
  • Published : 2007.06.27

Abstract

In this paper, the dynamic behavior of a 12m plate girder railway bridge is analyzed using the commercial FEM program. A time history load is applied to a standard train load via the shape function ofthe beam element. In addition, lateral behavior characteristics were simulated using the Klingel sine movement. A feasibility study of the FEM program and an analysis were performed by comparing the displacement and the acceleration, from the experimental data and the results of the FEM analysis. the time history of the lateral and vertical displacements are reflected in the experimental results. Six kinds of reinforcements were studied from the effects of the displacement and the acceleration. The RF-1 model that was applied to the upper lateral bracing system, and the RF-3 model that reinforced the plate, turned out to be the most effective reinforcement methods with respect to weight limits and construction simplification.

본 논문에서는 상용유한요소해석 프로그램을 이용하여 12형 무도상 판형교를 보요소의 형상함수를 이용한 시간하중함수를 열차의 표준하중선도에 적용하여 해석하였다. 또한 Klingel의 sine운동을 적용하여 횡방향 거동특성을 모사하였다. 실제 운행한 상시운행열차 및 증속 실험의 자료와 해석프로그램의 변위, 가속도 자료를 비교하여 해석프로그램 및 해석기법의 타당성을 검토하였다. 그 결과 수평변위와 수직변위의 시간이력이 실제 계측된 자료를 적정수준으로 반영하였다. 6가지 보강모델의 수직 및 수평방향의 변위, 가속도의 보강효과를 살펴보았으며 상부 수평브레이싱 시스템을 하부에 도입한 RF-1모델과 판을 보강한 RF-3모델이 중량제한과 시공성 등을 고려할 때 가장 효과적인 보강방법으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 오지택(2003), 기존선 속도향상에 대비한 판형교의 동적안정성 향 상기술개발, KRRI 연구보고서, pp.43-108, pp.155- 162
  2. 오지택(2004), 기존선 속도향상에 대비한 판형교의 동적안정성 향상기술개발, KRRI 연구보고서
  3. 오지택(2005), 기존선 속도향상에 대비한 판형교의 동적안정성 향상기술개발, KRRI 연구보고서
  4. 조은상(2004), 강철도교의 가속도 응답 특성에 관한 실험적 연 구, 한국강구조학회 학술발표대회논문집, pp.487-492
  5. 조은상(2006), 철도차량의 증속에 따른 판형교의 진동특성, 한국강구조학회 논문집, 제18권 6호 ,pp.769-781
  6. 이종득(2001), 철도궤도역학, 노해출판사
  7. 이준석(2003), 강철도교 잔존수명 평가 및 유지관리기법 개발, KRRI 연구보고서
  8. 대한토목학회(2004), 철도설계기준, 철도청
  9. 철도청(2004), 철도통계연보, 철도청
  10. Coenraad Esveld(2001), Modern Railway Track, MRT-Productions
  11. V.A. Profillidis(1995), Railway Engineering, Avebury Technical, UK