• 한국방재학회 논문집
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• 제7권1호통권24호
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• pp.29-38
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• 2007

틸팅차량의 안정성 확보를 위해 궤도부담력과 주행안정성 검토가 이루어졌으며, 틸팅차량이 궤도부담력과 주행안정성 검토에 의해 산정된 허용속도로 운행될 경우 레일이음매 하부 노반침하에 대한 연구가 수행되었다. 열차 주행시 레일이음매와 장대레일에 작용하는 충격량이 다르기 때문에 장대레일 하부 노반에 대한 안정성 검토가 추가적으로 필요하다. 본 연구에서는 장대레일에 대하여 노반의 침하량 및 지지력을 수치해석을 통해 검토하고 허용침하량 및 허용지지력과 비교하여 노반의 안정성을 검토하였으며 레일이음매와 장대레일 하부 노반의 침하량 및 지지력을 비교 분석하였다. 그 결과, 장대레일 및 레일이음부 하부 노반의 침하량은 허용침하량의 71.2% 및 88.8%, 응력은 허용지지력의 10.4% 및 12.1%로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.1-9
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• 2002

Where the track is continuously welded over the bridge, the longitudinal forces will be distributed interactively between the track and the sub-structure by the rail-bridge interaction mechanism. The ratio between the longitudinal forces transmitted in each elements depends on the magnitude of the ballast resistance and the stiffness of the sub-structures. In this paper, the main factors affect on the longitudinal rail force are discussed and the parametric study for the behavior of CWR(Continuous Welded Rail) track was executed. It is concluded that the horizontal ballast resistance and the stiffness of the bridge sub-structure are the significant parameters affecting the stability of the continuous welded rail track.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7870-7877
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• 2015

장대레일 궤도가 철도교량 상에 위치하는 경우, 교량과 궤도의 상호작용에 의해 레일에 발생하는 축력분포가 복잡해지며 부가축력이 발생하여 토노반상 장대레일에 비해 큰 축력이 레일에 발생된다. 이로 인해 교량상에 부설되는 궤도는 교량과의 상호작용 영향을 최소화하여 궤도와 주행열차의 안전성을 추가로 확보하여야 한다. 국내 철도설계지침 및 편람 KRC-08080(궤도-교량 종방향 상호작용 해석)에서는 상호작용의 주요 변수인 레일체결장치의 종방향 저항(마찰거동) 물성치가 유럽기준을 적용하여 특정 수치로 규정되어 있으나, 국내 철도에 적용하기 위해서는 실제 사용되는 체결장치의 성능 특성을 반영한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 국내 교량상 콘크리트 궤도에 적용되는 레일체결장치의 마찰거동 실험을 수행하였으며, 이로부터 체결장치의 물성치에 대한 통계적 특성을 분석하였다.

• 한국철도학회지
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• 제4권4호
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• pp.8-14
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• 2001

레일의 이음매부는 상시 차륜에 의한 충격ㆍ진동이 크기 때문에 이음판ㆍ볼트의 이완, 레일 단부의 변형ㆍ손상, 도상 자갈의 파괴ㆍ세립화의 발생 등 궤도 관리상의 최약점 개소로 되어 있다. 지금까지 이와 같은 이음매부를 줄이기 위하여 수송밀도가 높은 주요 간선에 대하여 용접에 의한 레일의 장대화가 진행되고 있으며, 또한 구조물 주변의 보수가 곤란한 개소 및 도시 구간에서의 소음ㆍ진동 대책뿐만 아니라 궤도 보수 작업의 경감과 열차의 고속화ㆍ승차감의 개선 등에 레일 용접이 크게 공헌하고 있다. (중략)

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.345-355
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• 2007

장대레일은 동절기에 기온하강으로 인한 인장력을 발생하는데 중위온도 이하로 떨어져 파단이 발생되면 인장파단과 레일 간에 틈이 발생되며 이를 개구부라 한다. 이 개구부를 차륜이 통과하면 충격하중이 발생하며, 큰 손실이 발생할 수 있는 열차탈선이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 동적해석을 위해 개구부를 가진 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 수정된 Newton-Raphson 방법에 근거한 Newmark - $\beta$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수를 조건으로 수치해석을 수행하였다.

• 한국철도학회지
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• 제5권3호
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• pp.10-14
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• 2002

2 열의 레일을 침목에 일정한 간격으로 고정한다고 하는 궤도의 구조는 철도의 발상 직후부터 현재에 이르기까지 기본적으로 변하지 않고 있다. 궤도는 옥외에 건설되는 장대한 선형 모양의 구조물이며 자연의 영향을 항상 받아 때로는 재해를 받아 파손되는 것도 피할 수 없는 점에서 취약하게 보이지만, 극히 유연성이 높은 궤도구조가 채용되어왔다고 하는 사정이 있다. 그러나, 대형화, 고속화, 고밀도화 등 차량의 운전 성능 향상에 따라 궤도는 그 기능을 점차 향상시켜 왔다. (중략)

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.638-646
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• 2016

고속철도 교량 상에 설치되는 장대레일은 궤도와 교량의 상호작용에 의해 레일에 발생하는 축력분포가 토노반상에 비해 매우 복잡하며, 교량에 가해지는 외력의 영향이 추가로 발생되어 장대레일 축력과 함께 추가적인 문제를 야기한다. 이상과 같은 궤도-교량 상호작용에 의해 발생되는 각종 물리적인 현상을 해석하고 제한하기 위해서 국내에서는 교량 상 궤도 설계 시 설계지침(KR C-08080, 궤도-교량 종방향 상호작용 해석)을 운영하고 있다. 국내의 궤도/교량 상호작용 해석 및 설계 기술은 유럽의 UIC 774-3R에서 제시된 해석방법과 기준을 적용하며, 보수적인 해석방법과 결정론적인 단일 물성치를 제시하고 있다. 최근 하중 이력을 고려한 궤도-교량 상호작용 해석기법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 하중이력에 의한 저항물성치 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 교량 상 콘크리트궤도에 사용되는 레일체결장치를 대상으로 하중이력에 대한 거동특성을 분석하였다. 이를 위하여 현장조건을 모사하여 종방향 하중과 수직하중을 재하하였으며, 실험결과 분석을 통하여 체결장치별 저항물성치(저항력, 탄성한계변위)를 제시하였다. 또한 코드에서 제시하는 물성치와 비교연구를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.807-813
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• 2015

교량상의 장대레일은 궤도-교량상호작용에 의해 토노반상의 장대레일에 비해 복잡한 거동을 보인다. 궤도-교량 상호작용에 영향을 미치는 요인은 온도변화와 차량하중이다. 국내 철도설계지침 KR C-08080에서는 해석 시 사용하는 물성치, 모델링 방법, 하중 및 하중 조합 방법 등에 대하여 제시하고 있다. 2014년에 KR C-08080에서 제시된 차량하중이 변경되었다. 본 연구에서는 변경된 차량하중의 영향을 평가하기 위하여 22개 교량에 대한 궤도-교량 상호작용 유한요소 해석을 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.317-325
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• 2008

최근 연구결과 레일연마 및 장대레일화로 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 연장이 가능한 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 현재 도시철도에서 사용 중인 대표 궤도구조에 대해 실운행 열차하중에 의한 궤도의 동적 응답을 분석하여 현 궤도의 상태평가를 하였으며 궤도의 상태 변화에 따른 레일의 부담력을 검토하였다. 또한, 측정된 응력파형을 Rainflow Count Method를 이용하여 응력히스토그램을 작성하고 등가응력을 상정하여 신규 레일 용접부의 S-N 선도에 적용함으로써 노후레일의 누적피로손상도 및 휨 피로수명을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서는 궤도구조 및 상태를 고려한 레일교체기준의 개정을 제안하고자 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.40-48
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• 2016

본 연구는 지진이 발생할 경우 장대레일교량에 있어 레일과 상판 간의 종방향 상호작용에 미치는 영향을 검토하기 위한 것으로, 해석모델에 여러 하중조합과 함께 지진하중을 적용함으로써 대상 철도교량 레일에서의 축방향 부가응력과 레일-상판 간 상대변위의 변화를 산출하였다. 해석 결과, 본 연구 대상 철도교량의 경우 철도시설공단에서 제시하고 있는 표준응답스펙트럼을 적용할 때 레일부가응력은 대부분의 하중조합에 대해 허용기준 내의 값을 보이고 있는 반면, 레일-상판 상대변위는 공단에서 제시하는 허용기준을 초과하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 레일-상판 상대변위가 레일부가응력에 비해 상대적으로 더 허용기준을 만족시키기 어렵다는 것을 알 수 있었으며, 아울러 고베 대지진과 같은 큰 규모의 지진이 발생하면 레일부가응력과 레일-상판 상대변위는 허용기준을 충족시키지 못하므로 이에 대한 적절한 내진 대비가 필요하다.