• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.78.1-78.1
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• 2010

장대레일 궤도는 재료적인 불확실성 및 구조계의 기하학적 불확실성이 매우 높은 시스템으로 궤도 좌굴의 위험이 상존한다. 그러므로 궤도 환경이 열악한 혹서기 장대레일 궤도의 안정성을 합리적으로 평가하는 연구는 매우 중요하다. 궤도 좌굴에 직접적 영향을 미치는 레일온도는 현재 지역의 대표 대기온도에 따른 추정된 레일온도로 사용하고 있는 실정이지만 기후조건에 따라 레일온도가 변동되기 때문에 이를 고려하여 확률분포로써 반영하는 것이 합리적이다. 본 연구는 현장 기후요소 및 레일온도 측정 실험을 수행한 자료들을 DB화하여 혹서기 장대레일 궤도의 안정성 향상 및 신뢰성 확보에 기여하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.13 no.2
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• pp.179-185
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• 2010

In order to secure safety for the buckling and fracture of continuous welded rail and improve the efficiency of maintenance work, it is very important that grasp the characteristics of rail temperature. Recently, the maximum air temperature in summer season rises gradually and the minimum air temperature in winter season is decreasing gradually due to the climate change. Therefore, these phenomenon influences in the change amount of yearly rail temperature and can cause change of laying and maintenance temperature. In this study, actual measurement of rail temperature including climatic factors is carried out by constructing the temperature and climate measurement system as realistic as possible. Through the intensive investigation of actual data, it is founded that the existing prediction formulas for rail temperature may be used only in certain climatic conditions (certain combination of climatic factors). It may be more reasonable that the rail temperature considering actual climatic factors in site is predicted on probabilistic approach.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.185-185
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• 2011

기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.489-492
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• 2011

장대레일 궤도의 부동구간에서 발생되는 과도한 축력은 혹서기 궤도의 좌굴을 유발시켜 주행하는 열차의 안정성을 위협할 수 있다. 궤도 제원을 제외한 압축응력과 관련된 레일온도 인자, 궤도 강성과 관련된 도상저항력, 궤도의 초기결함인 궤도틀림과 같은 인자들은 기후조건, 궤도 운영조건, 유지관리조건 등에 의해 임의적으로 변동되는 불확실성이 높은 궤도 매개변수이다. 그러므로 장대레일 궤도의 좌굴은 불확실성이 높은 현상임을 알 수 있다. 따라서 궤도 매개변수들의 불확실성 및 임의성을 합리적으로 고려하기 위해서는 확률론적 접근방법의 적용이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 장대레일 축력을 산정하기 위한 필수요소인 중립온도의 확률분포 특성에 따른 좌굴 안정성을 분석하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.11 no.3 s.40
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• pp.281-290
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• 1999

For many decades, the railway was constructed using tracks with jointed rails of relatively short lengths in accordance with rolling and handling technology. The joints cause many drawbacks in the track and lead to significant maintenance cost. So, railroad engineers became interested in eliminating joints to increase service loads ana speeds by improving rolling, welding, and fastening technology. Continuous welded rail(CWR) track has many advantages over the conventional jointed-rail track. But, in the case of the elimination of rail joints, it may cause the track to be suddenly buckled laterally by thermal loads. In this paper, CWR track model and CWRB program are developed for linear buckling analysis using finite element method. Rail element with a total of 14 degrees of freedom is used. The stiffness of the fastener, tie, and ballast bed are included by a set of spring elements. The investigation on the buckling modes and temperature of CWR track is presented.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2010.06a
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• pp.72-79
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• 2010

The significant of continuous welded rail (CWR) management is growing because KORAIL has the plan to convert the whole of conventional railway lines into CWRs through continuous activities since constructed the CWR track with 1.8km in Gyeongbu line in 1966. The CWR recently is needed a efficient management method because it is difficult to manage the CWR by the poor of technic and equipment, limited maintain labor force and shorted the maintain work time of CWR caused by industrialization, greenhouse effect and global warming In this point, The 70ton Tenser's which is using in the rail site has been analysised with no extra tenser's capacity in case of the under low temperature and exceed the length of 1km as a result of reviewing the CWR-related rules and standards, a series of records of safety accidents, operation obstacles, and the situation of broken rails published by KORAIL, existing rail temperature measurements, and CWR researches. Therefore avoid the excessive plan of the first set-up section, choice the proper time in the normal temperature that is possible to weld the rail, turning the difference of rail temperature and Installation temperature down is desirable.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2009.02b
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• pp.63.1-63.1
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• 2009

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.6
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• pp.727-736
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• 2000

The present study investigates the influences of vehicle induced loads on the thermal buckling behavior of straight and curved continuous welded rail (CWR) tracks. Quasi-static loads model is assumed to determine the uplift region, which occurs due to the vertical track deflection induced by wheel loads of vehicle. The lateral loads of vehicle induced by weight, the speed, the superelevation and curvature of track, and other dynamic vehicle track interaction, are included in the ratio of lateral to vertical vehicle load. Parametric numerical analyses are perfomed to calculate the upper and lower critical buckling temperatures of CWR tracks, and the comparison between the results of this work and the previous results without vehicle is also included.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.4A
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• pp.719-726
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• 2006

The use of CWR track not only reduces the track maintenance cost, but increase the life cycle of track components. Therefore, the use of the CWR track has increased consistently in the worldwide. As the use of CWR increases in track structures, derailing disasters associating with track buckling also increase in great numbers due to high compressive thermal stress in the summer. Among many CWR parameters, the influence of the sectional properties of the rail was investigated on the stability of CWR track in this study. Also, the sensitivity of the broken fastener and the stiffness of the fastener system such as the translational and rotational stiffness was investigated.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2000.05a
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• pp.471-478
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• 2000

For many decades, the railway was constructed using tracks with jointed rails of relatively short lengths. The joints cause many drawbacks in the track and lead to signeficant maintenance cost. so, railroad engineers became interested in eliminating joints. Continuous welded rail(CWR) track has many advantages over the conventional jointed-rail track. but, in the case of the elimination of rail joints, it may cause the track to be suddenly buckled laterally by thermal loads. In this paper, firstly, 3-D CWR track model and CWRB program exactly considering the influence of tie are developed far linear static and buckling analysis using finite element method. Characteristics of CWR track model are using 7-dofs beam element as rail, Offset technic exactly considering centroid axies difference of track components(rail, rail-pad-fastener, tie), and Thermal gradient considering thermal difference of top flange and bottom flange in rail section.. second,, Through the static and linear buckling analysis by CWRB, Influences of various track components (rail, ballast, fastener, tie and so on..) on CWR track behavior and stability was characterized.