Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
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The Effects of Braking of Trains and Roughness of Rails on the Dynamic Behaviors of Bridges

열차의 제동 및 궤도의 조도가 교량의 동적 거동에 미치는 영향

  • 김두기 (군산대학교 토목공학과) ;
  • 양신추 (한국철도기술연구원 차륜궤도연구실)
  • Received : 2010.04.08
  • Accepted : 2010.04.27
  • Published : 2010.09.30
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Abstract

The effects of braking of trains and roughness of rails on the dynamic behavior of bridges are studied. The train-bridge interaction is considered by solving Lagrange's equation of motions. Newmark's direct integration is used to solve the governing equations. Dynamic train loads acting on piers at each time step are evaluated, and the wheel-rail roughness effect is considered by using the PSD curve of the rail. The model of braking forces in bridge section is based on the change of deceleration mentioned in ASTM(American Society for Testing and Materials) E503-82. Only skidding frictions without considering rolling frictions are modeled, and the friction coefficient of 0.25 is assumed. Parametric studies in a simply supported PC Box girder bridge are carried out to verify the present method and to analyze the effects of train speed, wheel-rail roughness, braking forces on dynamic train loads.

열차의 제동 및 궤도의 조도가 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 교량구간에서 열차와 교량의 상호작용과 연행하중효과를 라그랑주 운동방정식을 사용하여 고려하였다. 뉴마크 직접적분법을 사용하여 유도한 운동방정식의 해를 구하였으며, 조도성분에 대한 고려는 레일의 조도성분에 대한 PSD 제안 곡선을 사용하였다. 열차의 급제동에 따른 제동효과에 대한 고려는 ASTM E503-82에서의 감속도의 변화량을 근간으로 미끄럼저항을 모형화하였으며, 제동시의 구름저항은 고려치 않았다. 단순지지된 교량과 열차 1량에 대한 예제를 통해 이 연구에서 제안된 방법에 대한 수치적 검증과 매개변수해석을 수행하였다.

Keywords

References

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