• Title, Summary, Keyword: 진동사용성

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Deflection Limit on Vibration Serviceability of High-speed Railway Bridges Considering the Effect of Train Speed (열차주행속도를 고려한 고속철도교량의 수직변위에 대한 진동사용성 한계(기준) 연구)

  • Jeon, Bub-Gyu;Kim, Nam-Sik;Kim, Sung-Il
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.473-476
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    • 2011
  • 본 논문에서는 열차와 교량의 상호작용과 주행속도에 의해 결정되어지는 진동지속시간과 차체연직가속도 증폭효과를 고려하여 철도교량의 진동사용성 허용처짐을 제시하고자 하였다. 열차가 교량을 통과할 때의 처짐 형상을 사인파로 가정하고 열차와 교량의 상호작용을 진동전달함수로 표현하여 철도교량의 진동 사용성 허용처짐을 유도하였다. 그리고 진동지속시간을 고려하기 위해 연직가속도 허용기준으로서 진동지속시간을 고려한 교량구조물의 진동사용성기준을 사용하였다. 매개변수연구를 통하여 열차 주행속도의 증가에 비례하여 차체연직가속도는 증가하지만 교량최대변위의 변화는 미미함이 확인됨으로 인하여 차체연직가속도 증가와 동반하여 연직가속도 허용기준역시 증가하는 것을 보정할 필요가 있을 것으로 판단하였다. 따라서 전개된 철도교량의 진동사용성 허용처짐식에 매개변수연구를 통하여 가정한 가속도 증폭계수를 적용하여 열차의 증속에 의한 가속도증폭효과를 고려하였다.

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A Study on Modeling for Vibration Serviceability Evaluation (교량의 진동사용성 평가를 위한 모델링에 관한 연구)

  • Lee, Hu-Seok;Ha, Sin-Yong;Hwang, In-Ho;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.39-42
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    • 2010
  • 최근 보행자가 교량의 진동에 의한 불안감을 느끼는 경우가 발생되면서 설계 단계에서 진동에 대한 고려하고 있다. 그러나 설계자는 범용유한요소프로그램에 이동하중을 적용하여 동적응답해석을 하는 것에 어려움을 느끼고 있으며 그 결과 Meister감각곡선에 의한 진동사용성 평가도 정확히 수행되지 않고 있다. 본 연구에서는 설계자들이 수행하는 교량의 진동사용성 평가방법의 간편한 적용을 위하여 이동하중모델 생성툴을 연구하였으며, 범용유한요소프로그램으로 모델링 된 교량의 매개변수를 변화해가며 진동사용성 평가를 수행하였고 연구 결과 중 매개변수의 하나인 보요소의 길이에 따른 진동사용성 평가결과만을 작성하였다. 평가결과 보요소의 길이에 따라 교량에 발생되는 진동과 가속도의 응답치가 다르게 나타났으며, 발생되는 주요주파수 범위도 다르게 해석되었다. 이러한 동적응답의 결과가 다르게 해석되면서 Meister 감각곡선에 의한 평가등급이 차이도 발생되었다. 따라서 정확한 진동사용성 평가를 위해서는 동적응답해석 시 다양한 매개변수에 의한 동적응답의 결과에 대한 연구는 물론 다양한 교량 형식과 그에 맞는 모델링에 대한 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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Estimation of Stiffness Limit for Railway Bridge Vibration Serviceability (진동사용성을 고려한 철도교량구조물의 강성한계 분석)

  • Jeon, Bub-Gyu;Kim, Nam-Sik;Kim, Sung-Il
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.11 no.5
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    • pp.489-498
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    • 2008
  • In general, deflection limit criteria of bridge design specifications have been considered based on static serviceability and structural stability. Dynamic serviceability induced from bridge vibration actually has not been included in the criteria. Thus, it is necessary for deflection limit to be considered in order to check dynamic service- ability on bridge vibration. In this study, The allowable displacement of Korea Railway Bridge Design Specifications is compared to the frequency domain comfort limit and analyzed france code and japanese code. Korea Railway Bridge Design Specifications is regulated based on the train speed. Such is because the vibration time duration is partly considered. but this criteria is not satisfied with comfort limit. and, it is estimated to be capable to provide deflection limit considering dynamic serviceability. In order to evaluate the dynamic serviceability of various types of railway bridges in current public were selected and their dynamic signals were measured. and the result of the bridge-train interaction analysis according to the changes in bridge stiffness was compared to the comfort limit to suggest the stiff-ness limit to the dynamic serviceability, which should conveniently be applied at the field.

Vibration Serviceability Assessment of High-performence Steel Bridge (고성능강 적용 교량의 진동사용성 평가)

  • Kim, Tae-Min;Kim, Dong-Hwan;Kim, Moon-Kyum
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.710-713
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    • 2011
  • 본 논문에서는 교량의 주부재에 교량용 고성능강을 적용하여 설계해 본 후, 이러한 적용이 교량의 진동사용성에 어떠한 영향을 미치는지 그 영향을 분석해 보고자 한다. 최근들어 교량상의 구조적인 결함이 없더라도 진동에 의해 교량을 통행하는 운전자나 보행자에게 불안감을 주는 경우가 빈번히 발생하기 때문에 진동사용성이란 문제는 보다 부각되고 있다. 특히 고성능강이 개발되고 이를 교량에 적용하게 되면 허용응력의 증가로 이어져 거더의 형고감소를 가능하게 한다. 그러나 이러한 형고의 감소는 교량의 휨강성을 저하시켜 사용성의 악화를 초래할 것이란 예측이 있었다. 따라서 본 연구는 차량-교량의 상호작용에 의해 발생하는 진동영향의 분석을 위해 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.10을 이용해 수치해석을 수행하였고 이때의 진동영향을 평가했다. 차량-교량 상호작용의 해석을 위해 ASSHTO 기준의 HS 20-44 차량을 해석 대상교량 위로 주행하도록 하였다. 해석대상교량은 인장강도가 각각 600MPa와 800MPa인 교량용 고성능강재(HSB, High-Performance Steel for Bridge)를 적용하여 주거더를 설계한 강플레이트 거더교를 대상으로 삼았다. 차량이 교량을 통과하면서 발생하는 교량의 경간 중앙부에서 발생하는 수직진동의 시간이력을 분석하여 진동평가의 기준으로 삼았다. 해석결과 HSB600과 HSB800으로 각각 설계된 교량은 가속도이력에서는 큰 차이가 없었으나 변위이력에서는 HSB800적용 교량이 진동사용성 측면에서 매우 불리한 거동을 보였다. 따라서 고성능강 적용에 따른 교량의 진동사용성을 평가하기 위해서는 변위를 기준으로한 평가가 이루어져야하며, 변위의 진동을 제어하기 위한 방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.

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An Experimental Evaluation on Vibration Serviceability of Existing Bridge by Non-contact Vibration Measurement Method (비부착식 진동측정방법에 의한 공용중 교량의 진동사용성에 대한 실험적 평가)

  • Shin, Hyun-Seop;Park, Ki-Tae;Lee, Kyu-Wan;Jun, Jin-Taek
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.14 no.6
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    • pp.254-262
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    • 2010
  • In order to evaluate vibration serviceability by means of non-contact vibration meter, serviceability of existing bridge were experimentally evaluated by using laser vibration meter. Test results were analyzed and compared with evaluation results acquired by using accelerometer and LVDT. To testify accuracy of laser vibration meter measured natural frequency were compared with that acquired by using accelerometer. According to test and comparison results it is showed that serviceability can be evaluated properly enough from the tolerance curve of Reiher-Meister for the estimated acceleration that can be calculated by the numerical differentiation of measured velocity. But because of cumulative numerical error occurred during integration of measured velocity in the time domain serviceability grade could be different from the result acquired by LVDT.

A Study on the Noise and Vibration Reduction at Sport Center on a Tall Building Apartment (초고층 빌딩 스포츠 센타의 충격성 진동으로 기인하는 소음진동 영향성 평가 및 저감대책)

  • 박해동;김강부;강현승;이홍기
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.196-201
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    • 2003
  • 철골조 초고층아파트 내부의 스포츠 시설 운영시 이를 사용하는 시설의 종류와 운동양상에 따라 아파트 상하부층에 소음진동의 민원문제를 유발하게 된다. 초고층 아파트 내부에 스포츠 시설의 배치는 이를 이용하는 사용자에게 편리성의 주지만 철골조의 특성상 충격성 진동원이 발생하는 스포츠 시설은 상하부층인 아파트에 소음진동의 연향으로 인해 이를 방지하는 설계가 요구된다. 일반적인 아파트의 충간 소음진동문제는 이를 발생시키는 상부거주자의 예절과 충간 소음진동 저감기술이지만 아파트 내부의 동일층을 경계로 위치한 스포츠 시설은 시설의 사용성에 반해 하부층에 미치는 영향을 기술적으로 저감하여야 한다. 입주한 초고층아파트에 발생하는 소음진동문제를 풀기 위하여 스포츠 시설 하부층 아파트의 소음진동 기준을 선정하고 스포츠 시설의 주된 진동원인 런닝머신의 하중식을 산정하고 충간 소음진동 저감을 위한 대책을 제시하였다.

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An Analytical Evaluation of Vibration Serviceability for Each Bridge Types with Same Span (동일한 지간을 가진 교량형식별 진동사용성의 해석적 평가 및 비교)

  • Park, Seong Kyu
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.1
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    • pp.271-280
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    • 2011
  • This study intends to analytically evaluate the vibration serviceability of the bridges for each long-span type having the same span length and road width using the Meister vibration sensation curve. With MIDAS, a structural analysis program, bridges were modeled using the girders as the frame element and slabs as the plate element. The transient analysis was performed using the moving loads of the design vehicles. This study presents the analytical process of reviewing the vibration serviceability during the design of long-span bridges. It involves the comparison of the vibration serviceability of different bridge types by applying the lagging-behind and acceleration amplitude from transient analysis to Meister curve. The result confirms that the process is appropriate.

A Study on the Vibration Reduction Effect of a Soil Grouting (지반내 그라우팅공법에 의한 지반진동감소 연구)

  • Huh, Young;Cho, Jun-Sang;Koo, Yong-Woo
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.104-110
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    • 1995
  • 지반과 구조물의 동적 상호작용은 건설분야에서의 중요한 현상으로, 특히 지반을 통해 인근구조물로 전달되는 진동은 구조물 자체의 구조적인 문제 뿐 아니라 그 속에 거주하는 사람이나 설비에 대한 안전성 또는 사용성에 나쁜 영향을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 진동을 저감시키기 위해, 지반내에 정상적인 진동전파를 방해하는 구조물을 시공하여 진동 저감효과를 만들어 내는 방법을 연구하였다. 이러한 연구의 발상은 다음과 같다. 충진지반에서의 지반진동의 진폭을 해석하면서 진동의 크기가 기저암의 위치에 따라 큰 영향을 받는 것을 알았고 이로부터 지반내에 인위적인 층을 만들수 있다면 지반진동의 크기를 변화시킬 수 있지 않을까라는 생각에서 본 연구를 시작하였다. 또한 지반 내에서의 정상적인 진동의 전파를 방해하기 위한 차진 구조물을 만드는 방법은 연약지반의 강도중대 또는 차수의 목적으로 주로 사용하고 있는 그라우팅공법의 사용이 가능할 것이므로, 기존의 그라우팅현장에서 만들어진 지반의 물성치들을 사용하여 경계요소법에 의한 수치해석적 방법을 택하였다. 본 연구에서는 그라우팅공법의 시공성에 관한 것은 포함되지 않는다. 본 논문에서는 지반의 구조를 경사구조와 수평지반구조라는 두가지 특징적인 경우에 대해 검토하였다. 이중 경사진 기저암층을 가진 지반의 경우에는 기저암에서 진동의 비대칭적인 반사에 의해 수평기저암에서와는 달리 기저암의 한쪽에서 다른쪽에 비해 큰 진동이 발생한다. 그라우팅층의 효과를 검토하기 위한 연구의 순서는 일정주파수의 조화진동에 대해 먼저 여러 가지 크기의 그라우팅층과 함께 블록으로 볼 수 있는 크기의 그라우팅층에 대해 진동저감효과를 해석하였고, 이를 통해 보강층의 소요크기 및 최적위치를 구하였다. 사용된 물성치는 실제 지하철 건설현장에서 나타난 지반물성치 및 그라우팅후의 지반강도 및 전단파전파속도를 이용하였다. 또한 마지막에서 검토된 기차하중에 대한 효과를 알아보기 위해 사용된 기차운행에 의한 지반가속도도 역시 측정된 값을 사용하였다. 그러나 당시의 기차운행속도가 낮아 정상적인 운행에서는 더 큰 값이 나올 것으로 판단되었으나 측정된 값을 그대로 사용하였다.

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Assessment Dynamic Stiffness and vibration response characteristics of the Institutes New Building (연구소 신축건물의 동강성 및 진동응답특성 평가)

  • Lee, K.H.;Lee, J.H.;Oh, J.H.;Lee, J.H.
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.94-98
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    • 2012
  • 연구소로 사용될 FRF 및 Dynamic Stiffness에 대한 평가를 진행하였다. 동강성을 평가하여 정밀설비의 사용 가능여부를 파악하고 Slab의 위치에 따른 진동응답함수를 평가하여 정밀설비에 대한 설치위치의 참고자료로 활용하고자 한다. 또한, 추후 진동원 설비에 대한 방진대책 선정 자료로 사용하고자 한다.

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Practical Vibration Analysis of Deck Floor Slab (데크 바닥판 구조물의 실용적인 진동해석)

  • Kim, Gee-Cheol
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.18 no.1
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    • pp.61-69
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    • 2005
  • As long-span and light-weight deck floor slab are flexible and have low inherent damping, the significant floor vibration could be induced by residents' activities. These floor vibrations affect to safety and serviceability of building structures. So the vibration criteria are applied to the quality assessment of building structure. Therefore, the accurate vibration analysis should be performed for the correct assessment of deck floor slab. In this paper, practical analysis method with considering orthotropic rigidity of deck floor is proposed tot the accurate vibration analysis of dock floor slabs with form deck plates.