초록
철도교량을 주행하는 열차의 진동사용성 확보를 위해 Eurocode, 신간선기준, 호남고속철도 설계지침 등에서는 교량의 처짐과 차체연직가속도로 진동사용성 기준을 제시하고 있다. 호남고속철도 설계지침 경우 Eurocode를 인용하였기 때문에 향후 열차의 주행속도와 경간길이의 향상 및 확장에 맞추어 철도교량의 진동사용성 기준을 보완함에 있어 철도선진국들에 비해 상대적으로 뒤처질 것으로 예상된다. 따라서 고속철도교량 기술의 국외의존도를 줄이고 기술경쟁력을 확보하기 위하여 주행속도의 증가와 열차-교량 진동전달특성 등을 고려할 수 있는 철도교량의 진동사용성 허용처짐을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 매개변수 연구와 열차-교량 상호작용해석을 수행하여 주행속도의 증가에 따른 차체연직가속도와 교량변위의 상관관계를 파악하였으며 주행속도의 증가와 더불어 차체연직가속도가 증가하는 경향을 확인하고 가속도증폭계수를 제안하였다. 그리고 교량의 처짐형상과 진동을 정현파와 조화운동으로 가정하고 진동전달함수와 가속도증폭계수를 이용하여 고속철도교량의 진동사용성 허용처짐을 수식으로 전개하였다.
In order to get dynamic serviceability of a train travelling on a railway bridge, comfort limits with the deflection of bridge and vertical acceleration on car body are proposed in Eurocode, Shinkansen design criteria, The design guideline of the Honam High-speed railway. The design guideline of the Honam High-speed railway has quoted Eurocode. Therefore it is expected that supplementation of comfort limit of railway bridge according to expansion of span length and the improvement traveling speed of trains in the future would relatively fall behind developed countries in railway. Therefore, in order to secure technological competitiveness in world market, the study was conducted to propose the deflection limit based on vibration serviceability of railway bridges that can consider bridge-train interaction and travelling speed increase. The parameter study and bridge-train dynamic interaction analysis was conducted to figure out the correlation of vertical acceleration on car body and bridge displacement according to the increase in travelling speed. Also, the trend of increasing vertical acceleration on car body according to the increase in travelling speed was confirmed, and the amplification coefficient of vertical acceleration on car body was suggested. And the deflection form and vibration of the bridge were assumed to be in harmonic motion, and transfer function and the amplification coefficient were used to develop the dynamic serviceability deflection limit of the high-speed railway bridge as a formula.
