• Title, Summary, Keyword: 철도교량

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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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The composite bridge applied in Korean high speed rail project (한국 고속철도 교량에 있어서의 강합성교 적용사례)

  • 황낙연;김창환
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • pp.257-264
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    • 2001
  • 국내 고속철도 강합성 교량이 경부고속철도 8-2공구에서 처음으로 시공완료 되었다. 그동안 수년간에 걸쳐 고속철도 교량시공에도 불구하고 강합성 교량이 적용되지 못했던 것은 설계 기술적인 면과 더불어 재료 적인 면에서 국내여건이 성숙되지 못한 요인이 크다고 보여진다. 본 고에서는 기 설계된 PC BOX교량중 지형여건상 강합성교량이 적합한 교량구간을 제시하였다. 또한 강합성 교량의 설계기술적인면 중 특히 중요한 한국형 TGV차량의 동적 하중의 적용과 그에 따른 구조물 거동의 평가를 1@50 교량에 대한 8-2공구 사례를 통하여 논의하였다. 강합성 단면은 단순 2주형 주형거더(double I beam)이며 플랜지 두께는 최대 80-100mm가 적용되어졌다. 본 단면에 대한 HL차량하중등에 대한 정적해석을 통하여 관심이 되고 있는 플랜지등의 응력 검토결과를 보여주었다. 아울러 정적해석과 동적해석의 결과치를 비교하여 국내 시방서에 제시된 고속철도 HL차량하중에 대한 평가도 이루어졌다. (중략)

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Experimental Evaluation for Damping Ratio Limit of Railway Bridge according to Structure Types (철도교량 구조형식별 감쇠비 하한값 산정을 위한 시험적 연구)

  • Min, Rak-Ki;Sung, Deok-Yong;Park, Yong-Gul
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.15 no.2
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    • pp.154-161
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    • 2012
  • The damping ratio of railway bridge has become one of the most important issues in dynamic design and dynamic stability of railway bridge. In the present study, laboratory and field test were performed for railway bridges such as a twin I-shaped steel composite girder, PSC box, steel box, PSC, IPC, PRECOM, preflex. The damping ratio of railway bridge according to structure types was estimated by logarithmic decrement method. Therefore, magnitude, frequency and amplitude of load did not affect damping ratio of railway bridge. Also, damping ratio limit of steel composite and PSC bridges was evaluated in 1.0%.

Analysis of Dynamic Behavior of Railway Bridge with Concrete Track (콘크리트궤도 부설 철도교량의 동적거동 분석)

  • Min, Rak-Ki;Sung, Deok-Yong;Park, Yong-Gul
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.15 no.2
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    • pp.147-153
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    • 2012
  • Precise estimation f a structure's dynamic characteristics is indispensable for ensuring stable dynamic response during life time especially for the structures which can experience resonance such as railway bridges. Especially, concrete track can change the modal properties of the railway bridge, through the contribution of stiffness as well as mass effects, generally only the mass effect is considered in dynamic analysis of the railway bridge. In this paper, static and dynamic behaviors of railway bridge with concrete track were investigated through experimental study. Also, numerical analysis was performed about considering only mass of concrete track and together with stiffness and mass of concrete track. These were compared with experiment value. Numerical analysis value considering together with stiffness and mass of concrete track was similar experiment value. Therefore, when dynamic analysis of railway bridge with concrete track is performed, the contribution of stiffness as well as mass effects for concrete track is considered.

경부 고속철도 교량 건설공범 - 8-2공구를 중심으로 -

  • 황낙연;김창환
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.4 no.2
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    • pp.19-28
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    • 2001
  • 고속철도에서는 고속주행으로 인한 탈선을 방지하기 위하여 연직 또는 평면선형에 대하여 매우 엄격히 제한하고 있다. 종방향 경사는 2.5% 이하, 평면곡선반경에 대하여는 7,000 m 이상으로 규정하고 있으므로, 도로는 물론 일반철도에 비하여 교량구조물 발생은 더욱 증가된다. 한편 고속철도 교량은 구조물의 안전성 뿐만 마니라 승차감을 위하여 동적거동에 대하여 엄격히 제한된다. 또한 교량과 레일의 상호작용 등에 따라 무한장 개념의 레일에 악영향을 피하기 위해 교량의 종방향 변위도 제한되기 때문에 지간 장이 짧고 상판 구조물은 큰 강성을 갖게 된다. (중략)

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Deflection Limit based on Vibration Serviceability of Railway Bridges Considering the Correlation between Train Speed and Vertical Acceleration on Coach (열차의 주행속도와 차체연직가속도의 상관관계를 고려한 철도교량의 진동사용성 처짐 한계)

  • Jeon, Bub-Gyu;Kim, Nam-Sik;Kim, Sung-Il
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.6
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    • pp.545-554
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    • 2011
  • 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.

Experimental Study on Characteristics of Deformation for Concrete Track on Railway Bridge Deck End induced by Bridge End Rotation (철도교량 단부 회전에 따른 콘크리트 궤도의 변형특성에 관한 실험적 연구)

  • Lim, Jongil;Song, Sunok;Choi, Jungyoul;Park, Yonggul
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.16 no.3
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    • pp.217-225
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    • 2013
  • In this study, by considering the rail fastening support distance and the distance between the bridge and the abutment, the behavior of concrete track installed on a railway bridge end deck and the bridge end rotation were analyzed. In order to analyze the track-bridge interaction, bridge and abutment specimens with concrete track structures were designed and used in laboratory testing. At a constant fastening support distance, an increase in the bridge end rotation caused an increase in the displacement of the rail. Therefore, the displacement of the rail directly affects the rail and clip stress. Further, it is inferred that the results of multiple regression analysis obtained using measured data such as angle of bridge end rotation and fastening support distance can be used to predict the track-bridge interaction forces acting on concrete track installed on railway bridge deck ends.

The Analysis and Field Measurement of Longitudinal Track Forces for Long Railroad Bridges (교량상 궤도축력의 해석 및 실측결과 비교)

  • Kang, Kee Dong;Park, Jong Bang;Kim, In Jae;Park, Dae Geun
    • Journal of The Korean Society of Civil Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.907-913
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    • 1994
  • The design of railroad bridges differs from road bridges because of the interface between track structure and bridge structure. The track generally consists of Continuous Welded Rail(CWR) which is fixed by fasteners to the sleepers embedded in the ballast. The ballast provides the interface between the track structure and the bridge structure. Large longitudinal forces can develop from the temperature variation in rail and bridge structure. These longitudinal forces are specially important for long bridges because the bridge layout for span length, pier dimensions and arrangement and type of bearings can be governed by these forces. This report provides a comparison of longitudinal track forces determined by analysis and actual measured track forces. In recent practice the longitudinal track force for European railways is analyzed using a finite element analysis method. This method is very time-consuming and requires the detail design of the bridge to be complete. Redesign is required if the design criteria for longitudinal track forces are not satisfied. There is a need to develop a simple analysis method considering the large number of bridge structures and a relatively short design time on the Korean High Speed Rail Project. The analysis results presented herein, based on a simplified analysis, show good agreement with those obtained by finite element analysis, as well as with those measured on an actual track. The proposed analysis method is particularly useful for the preliminary design of bridge structures.

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Dynamic Behavior of Bridges for High-Speed Train Considering Braking Function of TGV-K (TGV-K의 제동함수를 고려한 고속철도 교량으 동적거동)

  • 곽종원
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.117-123
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    • 2000
  • 열차와 교량의 3차원 모델링을 사용한 고속철도 교량의 동적해석이 수행되었다. 철도교의 모델인은 판요소와 3차원 뼈대요소로 모델링되었다. 상판과 주형 사이의 offset은 기하학적인 구속조건을 사용하여 고려하였다. 본 연구에서 사용된 고속철도는 2량의 동력차와 2량의 모터차와 16량의 객차로 구성되어 있다. 관절형 대차로 연결되어 전체 열차계의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 이용하여 유도되었으며, 차제와 대차 그리고 자축의 3차원인 운동을 고려하였다. 이동 열차에 의한 교량의 응답은 predictor-corrector 반복법에 의한 Newmark-$\beta$ 법에 의해서 그 해가 구해진다. 매개변수해석에 의해서 열차의 이상화방법, 열차의 제동, 철도교량의 주행면 조도에 의한 영향이 고찰되었다.

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Dynamics Responses of Railway Bridges for Track Irregularities (궤도의 불규칙성을 고려한 철도교량의 동적응답분석)

  • 박흥석;이용선;이상호;김상효
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.253-262
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    • 1998
  • 본 연구에서는 경부고속철도의 주요 교량형식인 PSC 박스교량을 3차원 뼈대요소를 사용하여 모형화하였으며, 궤도불규칙성의 형상은 지수 스펙트럴 밀도함수를 사용하여 생성시켰다. 경부고속철도차량(K-TGV)중 동력차는 17자유도의 3차원 주행열차로 모형화하였고, 이러한 교량, 궤도불규칙성 및 차량 모형을 이용하여 교량과 차량의 상호작용을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 동적해석을 위한 교량과 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였으며, 운동방정식의 수치해석에는 Newmark-β법을 사용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 동력차의 주행에 의한 교량의 시간이력곡선을 구하였으며, 궤도불규칙성의 영향을 분석하였다. 또한 도상의 유무에 따른 교량동적거동의 특성과 함께 열하중의 편심의 영향도 분석하였다.

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