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Dynamic Behaviors of the Curved Steel Tunnel Lining due to Wind Loads by Passing Vehicles

통과차량으로 인한 풍하중에 대한 곡선 강재 터널라이닝의 동적 거동 분석

  • 마호성 (호서대학교 토목공학과) ;
  • 조광일 (포항산업과학연구원 강구조연구소) ;
  • 박인준 (한서대학교 토목공학과)
  • Received : 2012.06.21
  • Accepted : 2012.07.02
  • Published : 2012.07.31

Abstract

Dynamic behaviors of the tunnel linings of curved tunnels with various curvatures are investigated to examine the effect of wind loads due to passing vehicles. In the case without backfill, the responses of the tunnel lining should be considered to examine the clearance of the lining. A steel tunnel lining is selected to see the influence of the wind load upon the tunnel lining more clearly. The wind pressure upon the lining is simplified into the pressure and suction while the vehicle passing the loading positions. As the radius of curvature decreases, the response decreases, showing that the strength against the deformation is found to increase since the asymmetry of the deformation shape is reduced. It is found that the responses increase as the passing vehicle speed increases.

본 논문에서는 곡률이 각기 다른 곡선터널 내 단독주행 통과차량에 의하여 발생하는 풍하중으로 인한 강재터널 라이닝의 동적거동에 대하여 분석하였다. 뒷채움이 없는 경우, 라이닝의 여유 공간에 대한 검토를 위하여 터널라이닝의 동적거동은 우선적으로 이루어 져야 한다. 풍하중의 영향을 보다 쉽게 파악하기 위하여 강재라이닝을 대상으로 하였으며 풍하중은 압축 및 흡인력으로 단순화시켜 모형화 하였다. 직선터널에 비해 곡선터널의 변위는 곡률반경이 작아질수록 작게 나타나며, 이는 곡률반경이 작을수록 변형형태의 비대칭성이 작아져 터널라이닝에 작용하는 변형에 대한 강성이 높아지는 것으로 판단된다. 또한, 주행속도가 증가할수록 응답변위도 증가하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 국토해양부 (2010) 도로설계편람 제6편 터널편,
  2. 김낙영, 최태희 (2003), "도로터널 화재시 연기 거동에 대한 고찰", 대한토목학회 정기학술대회, pp. 4839 -4848.
  3. 김정엽, 신현준, 임광수 (2007), "국내 도로터널 안전관리 연구동향", 한국터널공학회 정기총회 및 학술발표회, pp. 180-186.
  4. 마호성, 이충관, 이태환, 정건아 (2008), "통과차량으로 인한 풍하중에 대한 파형강판 터널라이닝의 동적 거동분석", 한국강구조학회 학술대회발표집, 제19권, 제1호, pp. 84-87.
  5. 마호성, 조광일, 유성흠 (2012), "구조물 경계조건에 따른 파형강판 터널라이닝의 풍하중에 대한 동적 거동분석", 한국강구조학회 논문집, 제24권, 제1호, pp. 47-58. https://doi.org/10.7781/kjoss.2012.24.1.047
  6. 이호석, 홍기혁, 최창림, 강명구, 임재범, 문흥표 (2012), "네트워크형 지하 도로터널 분기부에서의 환기효율 향상방안에 대한 실험적 연구", 한국터널지하공간학회, 제14권, 제2호, pp. 107-116. https://doi.org/10.9711/KTAJ.2012.14.2.107
  7. 한국터널공학회 (2007), 건설교통부 제정 터널설계기준.
  8. 황민오 (1999), "파형강판 구조물에 관한 설계요령 및 적용사례", 파형강관 및 파형강판 구조물 세미나, pp. 125-142.
  9. Takanobu. O, Kozo. Fujii (1997), "Numerical investigation of three-dimensional compressible flows induced by a train moving into a tunnel", Computers & Fluids, Vol. 26, No. 6, pp. 565-585. https://doi.org/10.1016/S0045-7930(97)00008-X
  10. The Norwagian Public Roads Administration (1995), Water and frost protection in tunnels Structures for shielding functional requirements and design rules.

Cited by

  1. Dynamic Behaviors of a Curved Steel Tunnel Lining with Various Curvatures under Wind Loads due to Consecutive Passing Vehicles vol.13, pp.4, 2013, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.4.083