궤도지지강성 변화구간에서의 광폭침목 사용에 따른 궤도거동 개선효과 분석

정근영; 이일화; 이진욱; 최찬용

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 정근영 이일화 이진욱 최찬용

저널정보: 한국철도학회 한국철도학회 학술발표대회논문집 한국철도학회 2006년도 춘계학술대회논문집

발행연도: 2006.5

수록면: 15 - 22 (8page)

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본 연구에서는 구조물 접속부 지지강성 변화구간의 차량주행에 따른 궤도의 동적거동을 분석하기 위한 동적해석을 수행하였다. 해석의 대상이 되는 구간은 터널-토공 지지강성 변화구간으로서 터널부에는 콘크리트도상궤도, 터널갱문입구 완충구간에는 Approach Slab에 의해 지지강성의 변화를 완화시킨 경우이다. 본 연구에서는 이 완충구간의 일부 구간에 광폭침목을 추가적으로 사용할 경우의 궤도의 거동을 비교분석하고자 하였다.
차량주행에 따른 궤도의 동적해석기법으로는 열차 및 궤도의 운동방정식을 각각 별도로 구성하고, 특정시각에서의 주행속도에 따른 각 차륜의 위치를 결정하고, 차륜의 접촉점의 높이정보를 차량운동방정식에 변위제한조건식으로 가하고, 차량운동방정식의 해를 구함으로써 구조물에 작용하는 접촉력을 계산하도록 하였다. 이와 같은 반복계산에 의해 차량-궤도간의 상호작용력을 결정하였으며, 제한조건식을 가하는 방법으로는 안정화된 Penalty방법을 사용하였다. 광폭침목의 사용에 따른 자갈도상궤도의 지지강성변화 및 유효진동질량을 산정하는 방법으로는 Zhai등(2004)에 의해 제안된 자갈도상모형화 기법을 수정하여 사용함으로써 일반침목에 비해 광폭침목을 사용하였을 때 변화하는 도상부의 강성과 유효진동질량을 고려할 수 있도록 하도록 하였다.
수치해석결과를 분석해볼 때 광폭침목은 접속부 지지강성변화구간에서 자갈도상의 침하 속도를 억제하여 강성천이구간의 충격저감 및 유지관리비용의 저감에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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