Abstract
The design concept of high speed railway bridges is applied to a method for increasing the stiffness of existing bridge structures considering the impact factor by a static load. Generally, the process of structural design would be relied upon an advanced foreign technology. However, the dynamic amplification factor (DAF) and dynamic capacity assessment of high speed railway bridges may be conducted essentially a detailed estimation because the resonance phenomenon is affected by the long length (380 m) and high speed (300 km/h) moving of a high speed railway (Korea Train eXpress: KTX). Therefore, this study will be examined the dynamic capacity of the typical PSC Box Girder high speed railway bridge efficiently, and offered the basic information for the reasonable structural design. For this, the static analysis is conducted considering the load line diagram of KTX based upon existing references. In addition, the KTX moving load is transformed into the time series load considering various analytical variables. The time history analysis is assessed reasonable using the transformed time series load. At that time, analytical variables for calculating the time series load are considered loading node distance, time increment and KTX velocity variation etc. The dynamic capacity of the PSC Box Girder high speed railway bridge is examined based upon the FE analysis result systematically. The structural safety is assessed quantitatively in accordance with the related regulation of the inside and outside of the country.
고속철도교량의 설계개념은 정적하중에 따른 충격계수를 고려하여 기존 교량 구조물의 강성을 증가시키기 위한 방안을 적용하고 있으며, 전반적인 구조설계 과정은 선진 외국기술에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 고속철도(Korea Train eXpress: KTX)의 긴 연장(380 m)과 고속(300 km/h) 주행은 공진현상에 상당한 영향을 미치기 때문에 고속철도교량의 동적증폭계수(DAF) 및 동적성능 평가는 상세한 검토가 필수적으로 수행되어야 할 것이다. 따라서 이 연구에서는 전형적인 PSC 박스 거더 고속철도교량을 대상으로 동적성능을 효율적으로 검토하고자 하며, 합리적인 구조설계를 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 이를 위해, 기존문헌을 토대로 KTX의 하중선도를 고려하여 정적해석을 수행하였다. 또한 다양한 해석변수를 고려하여 KTX의 이동하중을 시계열하중으로 변환하였으며, 변환된 시계열하중을 이용하여 시간이력해석을 합리적으로 평가하였다. 이때, 시계열하중을 산정하기 위한 변수는 KTX의 하중재하 절점간격, 시간증분 및 속도변화를 고려하였다. FE해석 결과를 바탕으로 PSC 박스 거더 고속철도교량의 동적성능을 체계적으로 검토하였으며, 국내외 관련규정에 따라 구조안전성을 정량적으로 평가하였다.