• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.12 no.6
• /
• pp.974-982
• /
• 2009

To improve the effectiveness and economics the bridge design methodology considering the bridge/rail longitudinal analysis and bridge/vehicle dynamic effect suggested in this study. The reliability-based Life-Cycle Costs(LCC) effective optimum design is applied to a 2-main steel girder bridge, 5$\times$(1@50m) for comparison with conventional design, initial cost optimization and equivalent LCC optimization. As a result of the optimum design based on reliability, it may be stated that the design of High-Speed railway bridges considering the bridge/rail longitudinal analysis and bridge/vehicle dynamic effect are more efficient than typical existing bridges and LCC optimization without respect to bridge/rail longitudinal analysis and bridge/vehicle dynamic effect. The result of optimization design considering the interaction, design methodology suggested in this study, is higher than result of initial cost optimization design in initial cost, but that has the advantage than result of initial cost optimization design in expected LCC.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.253-262
• /
• 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.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.250-256
• /
• 2010

In this paper, an analytical and experimental study is performed in order to determine the effects of interaction between vehicle and bridge superstructure. For this purpose an improved wheel tracking machine and an adequate single span bridge are designed. Results presented in the paper show that wheel tracking machine including moving mass effects can demonstrate more accurate dynamic interaction between vehicle and structure.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.9 no.1 s.30
• /
• pp.23-36
• /
• 1997

교량(橋梁)의 동적응답(動的應答)을 파악하기 위해서는 노면(路面)조도에 의해 영향을 받는 차량의 거동 파악이 중요하게 된다. 최근, 교량의 상판(床版)등에서 발생되는 피로(疲勞)의 영향에 대한 관심이 고조되어 서서히 교통진동의 3차원 모델링에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 교량에 발생되는 교통진동(交通振動)의 영향을 좀더 정확히 표현하기 위하여 3차원 해석 방법을 제시한다. 해석방법으로 유한 요소법이 이용되었고, 차량 모델링은 하나의 전축(煎軸)과 두 개의 후축(後軸)을 갖는 8자유도계(自由度系) 차량 모델을 이용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 동적(動的) 연립미분방정식(聯立微分方程式)의 해법에서는 Newmark-${\beta}$법(法)을 이용하였고, 가상 노면요철(凹凸)모델링에서는 정상불규칙과정(定常不規則過程)으로 가정하여 노면 요철(凹凸)을 생성하여 시뮬레이션에 사용하였다. 또한 실제 차량 및 교량에서의 실측치와 비교하여 모델의 검증을 수행하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.113-116
• /
• 2008

본 연구에서는 차량-교량간 상호작용효과가 교량의 동적거동에 미치는 영향을 분석하기 위한 차량 주행 하중에 대한 실험적 및 이론적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 차량 교량간 상호작용이 포함된 이동질량형 윤하중 실험기를 단순교형식 교량에 적용하여 반복주행실험을 수행하였다. 이동질량 반복 주행실험 결과를 분석하여 차량-교량간의 상호작용을 포함한 가속도 형태의 실동주행차량가속도를 규명하였다. 규명된 차량의 실동주행차량가속도를 범용 해석프로그램에 적용하여 차량-교량 상호작용을 재현할 수 있었다. 또한 차량주행시 교량의 사용성평가에 대한 기본자료를 판단할 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.629-638
• /
• 1999

본 연구에서는 고속철도에서 차량·교량 구조물의 상호작용을 가능한 정밀하게 취급할 수 있는 3차원 해석모형을 개발하였다. 경부고속철도 교량형식인 PSC 박스거더 교량을 40m 단순 와 25-40-25m 3경간 연속 에 대해 뼈대요소를 사용하여 3차원으로 모형 하였으며, 궤도의 불규칙성은 정상확률과정으로 가정하고, 지수 스펙트럼 밀도함수를 사용하여 궤도의 형상을 생성시켰다. 열차는 경부고속철도 차량 하중효과가 가장 큰 동력차 만을 대상으로 17 자유도 모형과 38 자유도 모형으로 분리하여 개발하였다. 다양한 조건에 대한 분석결과를 검토하면 여러 가지 상황에서 38 자유도 모형의 필수 성이 보여지고 있다. 특히 교량의 솟음 및 장기 처짐에 의한 궤도형상변화가 있는 경우에는 반드시 38 자유도 모형이 적용되어야 하는 것으로 분석되었다. 또한 제동하중이 작용할 때 쏠림 효과에 의한 영향이 큰 것으로 평가되어, 제동에 의한 교량의 동적 거동은 종변 위에 대한 자유 도를 고려할 수 있는 주행차량모형으로 해석되어야 함이 규명되었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.644-650
• /
• 2010

In this paper, an experimental study is performed in order to determine the effects of interaction between vehicle and structure. For this purpose a wheel tracking machine and an adequate precast concrete deck single span bridge are designed. Results presented in the paper show that interaction between vehicle and structure produce additional effects on dynamic behavior of structure including reversal and contrary behavior.

• Journal of the Society of Disaster Information
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.198-205
• /
• 2011

In this paper, an experimental study is performed in order to determine the effects of interaction between vehicle and structure. For this purpose a wheel tracking machine and an adequate precast concrete deck single span bridge are designed. Results presented in the paper show that interaction between vehicle and structure produce additional effects on dynamic behavior of structure including reversal and contrary behavior.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.141-151
• /
• 2003

Railway bridges are subject to dynamic loads generated by the interaction between moving vehicles and the bridge structures. These dynamic loads result in response fluctuations in bridge members. To investigate the real dynamic behavior of the bridge, therefore, a number of analytical and experimental Investigations should be carried out. In this paper, a train/track/bridge interaction analysis program for evaluating the dynamic characteristics of bridges due to KTX operation in terms of structural safety, operational safety and passenger comfort is developed. To build a practical model of train/track/bridge, Hertzian spring for wheel/rail contact modeling and Winkler element for ballast are applied. This program also used torsional degree of freedom and constraint equation based on geometrical relationship in order to take into consideration three-dimensional eccentricity effect due to the operation on double track through quasi-three dimensional analysis. To verify the developed Program, comparison has been made between the measured results and those of simulation of the typical PSC box bridge(2@40m=80m) of the KHSR bridges.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.22 no.6
• /
• pp.797-803
• /
• 2010

A dynamic analysis procedure is developed to provide a better estimation of the dynamic responses of pre-stressed concrete (PSC) box girder bridges on the Korea high speed railway. Particularly, a three dimensional numerical model including the structural interaction between high speed vehicles, bridges and railway endures to analyze accurately and evaluate with in-depth parametric studies for dynamic responses of bridge due to the high speed railway vehicles. Three dimensional frame element is used to model the PSC box girder bridges, simply supported span lengths 40 m. The high-speed railway vehicles (K-TGV) including a locomotive are used as 38-degree of freedom system. Three displacements (vertical, lateral, and longitudinal) as well as three rotational components (pitching, rolling, and yawing) are considered in the 38-degree of freedom model. The dynamic analysis by Runge-Kutta method which are able to analyze considering the dynamic impact factors are compared and contrasted. It is proposed as an empirical formula that the impact factors damaged the bridge load-carrying capacities occurs to the bride due to high-speed vehicle.