• 제목/요약/키워드: 철도교

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소수주형 철도교의 궤도시스템 변화에 따른 동적거동 분석 (A Dynamic Behavior Analysis of composite Few Plate Girder Railway Bridge under Variety of Track systems)

  • 이홍준;최정열;엄맥;박용걸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1171-1176
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    • 2005
  • The latest technical development of steel plate girder railway bridge are developing in ways to maximize its durability of materials in use of high strength steel and efficiency of maintenance and management by the introduction of simplified and standardization ideas. In addition to this, it is also expected to reduce the cost of bridge construction and to simplify the process of bridge manufacturing. Referring to this, composite few plate girder railway bridge is highly recommendable that is very economical with the fine exterior. In this paper, it will analyse the variation of dynamic behavior of existing composite few plate girder railway bridge with ballast caused by modified Slab Track through interpretation of limited enzyme in order to obtain the existing data for improvement of Slab Track system from Ballast Track system. Consequently, it can help maximize economic efficiency and structural capability. As a results, although the natural frequency by modified Slab Track are decreased, it is hardly influencing on the safety of railway bridges. It is also evident in the case of slab deck with a reduced scale in comparison with Ballast Track. Therefore, it is expected to reduce the cost of a railway bridge plan. And, it can expect the synergistic effect of the ensure long term durability of bridge caused by decreased stresses of bottom flange due to reduced dead load. As a result, the analytical study are carried out to investigate the composite few plate girder railway bridge could be the optimal design method for the dynamic safety of a girder section.

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항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동 평가: 수치해석적 접근 (Structural Behavior Evaluation of a Cable-Stayed Bridge Subjected to Aircraft Impact: A Numerical Study)

  • 최근기;이정휘;정철헌;안동우;윤재용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.137-149
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    • 2021
  • 장교는 공공성이 매우 높은 사회기반시설물로 운용 중 안전성 확보가 필수적이며, 붕괴 또는 파손 시 신속한 대처가 필요하다. 사장교의 붕괴 또는 파손을 야기시킬 수 있는 원인은 크게 자연재난과 사회재난으로 분류할 수 있다. 이 중 사회재난에 속하는 충돌사고는 차량이 교량 하부구조인 교각에 충돌하는 사고, 항공기의 결함으로 인한 추락사고 등이 있을 것이며, 해상교량의 경우 주탑 하단에서의 선박 충돌사고가 있을 것이다. 본 연구에서는 수치해석적 접근법을 기반으로 항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동을 평가하는 절차를 제안하고, 충돌해석을 수행하여 절차의 타당성을 보였다. 제안된 절차에는 1) 적절한 항공기 충돌 시나리오 설정, 2) 사장교의 복잡한 거동 메커니즘을 고려한 구조 모델링, 3) 충돌해석을 통한 구조거동 평가가 포함된다. 해석 결과, 본 연구에서 설정한 시나리오는 대상 교량에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났지만, 향후 다양한 시나리오를 통한 충돌해석을 수행한다면 교량에 심각한 손상을 일으키는 하중 위치 및 임계 하중 수준을 결정할 수 있을 것으로 판단한다. 본 연구에서 수행한 충돌해석 절차를 바탕으로 사장교에서 발생하는 항공기 충돌에 대한 간접적인 평가가 가능할 것으로 기대된다.

영종대교 복층 Warren Truss 해상구간 가설공법 (Erection Method for Marine Section of Double Deck Warren Truss in Young Jong Grand Bridge)

  • 김정웅;서재화;양무석;육일동
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2001년도 학술대회지
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    • pp.232-239
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    • 2001
  • 동북아 지역의 중추 공항 기능을 담당할 인천국제공항의 접근 교통 수단인 영종대교는 총 연장 $4,420{\cal}m$의 연육교로서 주경간부는 10,000ton급 이상의 선박운항이 가능한 세계 최초의 도로 및 철도 병용 복층 자정식 현수교와 접속 구간은 주경간부와의 연속성을 고려하여 복층 Truss교와 강상형교로 구성되어 있다. (주)한진중공업에서는 $2,250{\cal}m$의 복층 Truss 형식 중 해상구간 $1,375{\cal}m$(60,000tons)를 가설하였으며, 본 교량은 상로 6차선 도로, 하로 4차선 도로 및 철도복선으로 구성된 대규모 강교이다. 당초 가설공법은 교각사이에 Temporary Bent를 시공하여 교량을 $75{\cal}m$ 단위의 중블럭으로 제작하여 Floating Crane을 이용하여 가설하는 공법으로 계획되었다. 그러나 본 공법은 10개소 이상의 해상 가벤트를 설치하여 공사를 수행해야 하므로 공사기간이 길어지고 과다한 공사비 소요가 예상되며 해상공사 특성상 고품질 확보가 불확실하였다. 그러므로 당사에서는 $120{\cal}m$ 대블럭 Truss 교량을 일괄 육상/해상운송 및 육상과 동일한 조건에서 설치할 수 있는 공법을 개발함으로써 공사기간을 단축하고 현장 이음개소를 줄여 고품질을 확보함과 아울러 경제적인 공사수행이 가능했다. 본고에서는 영종대교 가설공사 수행을 위해 개발 적용한 운송 및 설치공법에 관한 기술자료를 소개함으로서 국내 교량가설 기술발전에 일조 하고자 한다.

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확률유한요소해석에 의한 사장교의 민감도 분석 및 안전성 평가 (The Sensitivity Analysis and Safety Evaluations of Cable Stayed Bridges Based on Probabilistic Finite Element Method)

  • 한성호;조태준;방명석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.141-152
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    • 2007
  • 극한하중을 견딜 수 있도록 설계된 구조물이라도 내재된 확률변수의 불확실성 때문에 구조물의 응답특성을 평가하는데 있어서 기존의 결정론적 방법에 비해 확률유한요소법을 이용하는 것이 보다 합리적일 것이다. 따라서 본 연구에서는 실제 시공된 사장교를 대상으로 확률변수가 교량의 안전성에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위해 민감도 분석을 수행하였다. 초기형상해석을 수행한 후, 확률유한요소해석 및 민감도 분석과정의 효율성을 위해 섭동법을 이용하여 해석프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램의 정확성은 몬테카르로 시뮬레이션 방법에 의한 해석프로그램을 개발하여 검증하였다. 각각의 확률변수의 변동계수에 따른 대상 사장교의 응답에 대한 민감도 분석을 수행한 결과, 외부하중에 의한 영향이 지배적인 것을 확인할 수 있었다. 부재강성 및 케이블의 긴장력 등도 부재에 따라 큰 영향을 나타내므로, 구조물 설계 시 개발된 프로그램이 안전성 확보에 기여할 것으로 판단된다.

열차주행에 따른 강박스 철도교의 동적응답특성 (Dynamic Responses Characteristics of Steel Box Railway Bridges Subjected to Train Loading)

  • 박선준;강성후;조은평
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.772-778
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    • 2009
  • By rising the interests of the railroad, It has been required the research about railroad structure. And since 2000, the study about railway bridges caused by steel box railway bridges has been only 0.2%. So I was hard to find out about steel box railway bridges. In this study, I evaluate and analyze 4 types(KTX, Saemaeul, Mugunghwa, Freight) of dynamic caused by train loading, natural frequency and damping ratio, verticality deflection and verticality acceleration, end slope deflection, impact factor for dynamic characteristics analysis. natural frequency was measured 2.45Hz~3.34Hz and damping ratio revealed for 1.26~2.84%. Maximum verticality deflection(4.86mm) was sufficiently satisfied the design criteria(30.1mm), but in the case of verticality acceleration's respond, design criteria BRDM(Bridge Design Manual) & CTRL presentation derive rail limit value 0.35g be more than value 6 time recorded, maximum was measured 0.49g in 3 kinds of train(KTX, Saemaeul, Mugunghwa), except for Freight. Survey impact factor of Experiment bridge was 0.20 which is measured when the KTX(15:04) was driving. impact factor is enough contended with design criteria 0.29 which is presented in domestic railway design criteria and thoroughly guarantee the dynamic stability.

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주행조건에 따른 판형교 지점부 거동 측정 분석 (Measurement and Analysis about Behavior of Steel Plate Girder in Vicinity of Support, According to Driving Condition)

  • 이승열;김남홍;우병구;나강운
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.690-696
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    • 2011
  • A number of conventional railway bridge is more than 2600. Non-ballast plate girder bridge is about 700 and this is 27% of all bridge numbers. Non-ballast plate girder has advantages that self load is more lighter than moving load and construction cost is more inexpensive than concrete bridge. But non-ballast plate girder has disadvantages that vibration and noise is bigger than concrete bridge. This study had analyzed behavior of non-ballast plate girder according to the arrangement of supports and driving conditions to review the proper arrangement of support. Measurements were performed in single line and disel locomotive of 7400type were used as test vehicle. The vehicle's driving conditions are as follows; Change of driving direction, Constant speed driving, Deceleration driving, Acceleration driving. Main measurement contents were horizontal displacement and vertical vibration acceleration in girder of vicinity support. Results of measurement are as follows; In case that a vehicle drives from fixed support to movable support, vertical vibration acceleration of the girder was smaller than opposition case.

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실측응력 및 시뮬레이션에 의한 트러스 철도교의 피로피해도 분석 (Analysis of the Degree of Fatigue Damage in Truss Railway Bridge by Actual Stress and Simulation)

  • 정영호;김익겸;김지훈;김은성
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.149-158
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    • 2000
  • After measuring actual stress by two measurements(Dynamic Strain Meter, Histogram Recorder) on truss rail road bridge, we could perform time history analysis by 3-D beam element method on modelling bridge. And then, after analyzing bridge structure in static by 3-D modelling, we estimated degree of fatigue damage in main member, secondary member of tie zone, cutting area of base metal cross section for confirming the result. In case that the simulated stress is carried out on modeling bridge, most of those simulation mainly is performed by main members. But in real bridge fatigue damage problems generally caused by junctions, connections, joints in which especially local stress is activated. Therefore, in this paper actual stress on critical area was estimated through the analysis result by simulation. With this study, we can estimate the degree of fatigue damage from a safety point of view and comparative accuracy.

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케이블 횡진동을 고려한 3차원 사장교의 동적거동 (Dynamic Response of 3-D Cable-Stayed Bridge Considering the Sway Vibrational Effect of Stays)

  • 성익현
    • 한국철도학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.36-45
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    • 1999
  • The basic idea of cable-stayed girder bridges is the utilization of high strength cables to provide intermediate supports for the bridge girder so that the girder can span a much longer distance. In the cable-stayed bridge, the cables exhibit nonlinear behavior because of the change in sag, due to the dead weight of the cable, which occurs with changing tension in the cable resulting from the movement of the end points of the cable as the bridge is loaded. Techniques required for the static analysis of cable-stayed bridges has been developed by many researchers. However, little work has been done on the dynamic analysis of such structures. To investigate the characteristics of the dynamic response of long-span cable-stayed bridges due to various dynamic loadings likes moving traffic loads. two different 3-D cable-stayed bridge models are considered in this study. Two models are exactly the same in structural configurations but different in finite element discretization. Modal analysis is conducted using the deformed dead-load tangent stiffness matrix. A new concept was presented by using divided a cable into several elements in order to study the effect of the cable vibration (both in-plane and swinging) on the overall bridge dynamics. The result of this study demonstrates the importance of cable vibration on the overall bridge dynamics.

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건설교통R&D 사업의 성과관리체계에 관한 연구 (A Study on Developing the Outcome Management System of Construction and Transportation R&D Project)

  • 정시교;문대섭;맹희영
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.967-973
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    • 2009
  • 건설교통R&D 예산이 매년 증가됨에 따라 연구성과 창출의 중요성이 강조되고 있다. 또한 이러한 연구성과를 현장에 활용하기 위한 전략수립이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 이번 연구에서는 연구성과 현장 활용을 제고하기 위한 방안 중 건설공사기준을 정비하는 방안을 제시하고, 성과관리 제도개선을 중심으로 정책제안을 하고자 한다. 이 연구는 건설교통R&D 성과의 건설공사기준 반영 현황분석을 통해서 문제점을 파악하고, 설문조사를 통한 장애요인 영향정도 및 관리수준을 분석하여, 건설교통R&D 성과가 체계적으로 건설공사기준에 반영되도록 새로운 방안을 제시하였다. 이것은 연구개발에서 상용화까지의 연계와 건설공사기준의 정비 미흡으로 인한 기술발전 저해라는 두 가지 문제점을 동시에 해결할 수 있는 방안이라고 할 수 있다.

실물실험을 통한 PC-Slab합성 판형교의 성능비교연구 (A Study on the Comparison of Performance of PC-Slab Composite Plate Girder from the Actual Sized Experiment)

  • 민경주;이성욱;김영국;우용근
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1300-1309
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    • 2010
  • In the railway bridges, steel plate girder types are preferred due the high stability. Nevertheless, it has been pointed out that this type of bridge has problems such as, structural damages in the rail and girder seat, noise problem due to impact at the rail joint and excessive vibration. This vibration and/or deflection are mainly because insufficient stiffness of steel plate type of bridge. To resolve these problems, PC-Slab composite plate girder type which has simple process and economic cost, is proposed in this study. The static and dynamic experiment is performed by using the production of actual sized PC-Slab and abandoned steel plate girder. The object of this experiment is to verify the fact that girder stiffness increase and structural safety. The result of the experiment is used to analyze the effect of performance improvement of PC composite plate girder type. Using this method, economic rail maintainers, girder stiffness increase, and also speed/ride improvement even for existing rail could be expected by dynamic performance improvement. Additionally noise due to impact, deflection and vibration caused from long rails can be reduced.

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