궤도구조모형에 따른 고속철도 교량의 동적거동특성 분석

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회 논문집A / 24권 / 4호 / 663 ~ 371페이지
· 저자명 : 김상효, 이용선, 정준

초록

철도교의 동적거동 분석시 궤도를 모형화하는 것은 매우 번거러우므로 지금까지 철도교의 동적거동 연구에서는 궤도의 영향을 무시하거나, 교량상부에 스프링 요소로써 모형화하는 정도로 간략화하였다. 그러나, 철도교량에서 궤도는 무시할 수 없는 구조요소이다. 따라서 본 연구에서는 실제구조와 유사한 3차원 이산지지 궤도모형을 이용하여 궤도모형이 고려되지 않은 경우와 비교하므로써 철도교에서 궤도의 영향을 분석하였다. 대상교량은 지간장 40 m의 단순 PSC박스거더교를 모형화하였으며, 열차는 KTX 20량 1편성을 3차원으로 모형화하였다. 개발된 3차원 이산지지 궤도모형을 이용하여 철도교의 동적응답을 분석한 결과 전반적으로 동적응답이 크게 분석되었다. 그러나 궤도모형이 고려되지 않은 경우에서 주행속도가 고속화되면서 최대응답이 급격히 증가하여 300 km/hr에서는 궤도를 고려한 모형보다 큰 응답을 보이고 있으며, 궤도모형이 고려된 경우에서는 주행속도가 250 km/hr 이상으로 되면서 동적응답이 감소하는 것으로 나타났다. 특히 최고 주행속도에서는 궤도를 고려한 경우 변위응답이 현저한 하향 곡선을 그리는 것을 볼 수 있는데, 고속철도에서는 최고 주행속도 부근에서 공진이 발생하게 되나 궤도의 진동특성의 변화로 인해 공진의 영향이 감소되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 고속철도교의 정확한 동적거동을 분석하기 위해서는 궤도를 고려하는 것이 타당하다고 판단된다.

참고자료

· 없음