• 한국철도학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.39-48
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• 2011

본 논문에서는 열차가 주행할 때 궤도를 통해 전달되는 진동크기가 구조물의 안전성뿐 만아니라 선로 인근주민, 가축 및 건물에게 미치는 영향을 최소화하기 위해 규정된 진동한계범위에 도달하는 가를 다양한 지반과 궤도구조물의 상호작용에 의한 3D 수치해석을 통해 정확히 예측하고 다양한 지반에 적절한 진동저감을 가져오는 궤도의 단면 및 형태를 결정하는 방법에도 이결과를 사전에 활용할 수 있도록 하였다. 예로서 열차운행으로 인해 발생되는 터널, 성토 및 교량 3종류의 서로 다른 시설물의 진동을 지반-구조물의 상호작용에 의한 3D수치해석을 통해 Spec과 비교분석하여 평가하였으며 주변 환경에 적합한 토층의 변화를 통해 진동저감방법의 한예를 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.567-577
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• 2015

본 논문에서는 계측자료와 해석방법의 조합에 의하여 지반진동을 평가하는 방법을 제시하였다. 평가방법의 기본개념은 FRA(Federal Railway Administration)에서 발간한 진동상세평가 매뉴얼에서 제시한 방법과 유사하나 구체적 평가방법은 다양한 유형의 방진벽의 진동저감 효과를 용이하게 평가할 수 있도록 수정되었다. 터널바닥에 작용하는 하중밀도(force density)는 해당선로의 차량 및 궤도조건을 잘 고려할 수 있는 차량-궤도 상호작용해석에 의하여 산정하였다. 지반진동의 전파유동성(transfer mobility) 2차원 지반진동해석을 통하여 평가하였다. 지반진동의 2차원 해석은 각 모델간의 상대비교에 있어서는 좋은 결과를 얻을 수 있으나 절대치 평가는 어렵다. 따라서 여기서는 사전에 계측된 자료와 해석결과의 비교를 통하여 실제 지반진동 전파특성을 반영할 수 있도록 계산된 전파유동성을 보완하였다. 정립된 진동평가방법을 적용하여 실제 진동민원문제가 크게 발생하였던 도시철도 저심도 터널구간을 대상으로 9가지 유형의 방진벽의 진동저감 효과를 분석하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.911-916
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• 2002

One of important roles of concrete track is to reduce vibration transmitting to subgrade. In this paper, a numerical method for evaluating the effects of vibration reduction of concrete track is presented. Using the method, high frequency dynamic analyses and track-tunnel-soil interaction analyses are carried out for three types of concrete track in order to investigate the vibration reduction effects compared with normal ballast track.

• 전산구조공학
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• 제9권3호
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• pp.54-59
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• 1996

시속 300km로 주행하는 고속철도 열차의 주행안정성 및 승차감을 확보하기 위해서는 열차하중을 고려한 정교한 정적, 동적해석 및 설계가 이루어져야 한다. 따라서 차량과 궤도의 동적상호작용 및 차량과 교량의 동적상호작용, 터널의 미기압 및 공기압, 대단면 터널굴착의 안정성평가, 열차주행에 의한 지반진동의 예측 등에 전산수치해석기법의 활용 및 개발이 현재 활발히 이루어지고 있다. 그러나 고속철도 보유국을 포함한 선진국들에 비하면은 이러한 전산수치해석분야에 있어서 아직도 더 많은 연구 및 개발이 본 공단을 포함하여 학계 및 연구소에서 이루어져야 하겠으며, 본 경부고속철도 건설사업으로 인하여 차량, 전기시설분야의 각종 첨단기술개발 및 발전과 더불어 하부 토목구조물의 건설 및 설계 해석분야에 많은 발전이 기대된다 하겠다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.583-603
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• 2023

최근 기계식 터널 굴착기술의 발전과 수압을 받는 해저철도 터널의 특성 상 쉴드TBM 공법이 해저철도 터널 설계 및 시공에 널리 적용되고 있다. 해저철도 터널은 일반적인 지중응력상태에서 거동하지 않고 외부 수압이 상시재하되는 상태이며 지진 시 지진파의 증폭에 의한 영향을 받게 된다. 특히 연약지반, 연약토사-암반 복합지반, 단층파쇄대 등 다양한 지반조건 하에서 작용하는 지진하중은 터널 변위 및 지보재 응력의 급격한 변화를 초래하여 터널 안전성에 큰 영향을 미친다. 또한 지진하중의 주기특성, 지진파형, 최대가속도 등의 재하조건에 따라 지반 및 터널의 동적 응답이 달라지며 이는 지반조건과 결합하여 더욱 복잡한 지반-터널 구조물계의 거동을 보여주게 된다. 본 연구에서는 해저철도 터널의 동적거동 평가를 위하여 수압을 고려하여 지반-터널 구조물계 전체를 유한차분해석 기법으로 모델링 하고 상호 지진 시 구조물 응답을 분석하였다. 해저철도 터널의 지진 시 동적 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 지반조건과 지진파이므로 가상 지반조건에 따라 총 6가지의 해석 Case를 설정하였다. 가상 지반조건은 해석 대상영역의 지반이 모두 토사(풍화토)인 경우(Case-1), 모두 암반(경암)인 경우(Case-2), 터널 진행방향(종방향)으로 토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-3), 암반 내 폭이 상대적으로 좁은 파쇄대(w = 2.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-4), 터널 진행방향(종방향)으로 연약토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-5), 암반 내 폭이 상대적으로 넓은 파쇄대(w = 10.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-6)으로 구분하여 각각 모델링을 수행하였다. 해석 결과 지진에 의한 수평변위는 지반물성 증가에 따라 커지는 경향을 나타내었으나 주변 지반의 구속효과와 강성 세그먼트로 결합된 쉴드터널 구조물의 특성으로 인하여 다소 억제되는 경향도 함께 관찰되었다. 세그먼트의 부재력은 변위 발생 경향과는 달리 지반 강성이 약할수록 현저히 증가하는 경향을 나타내었으며 오히려 변위 억제 효과에 따른 부재력 증가가 뚜렷하게 관찰되는 특성을 확인하였다.