• 제목/요약/키워드: axle load

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궤도모형에 따른 철도교량의 동적응답분석 (The Dynamics Responses of Railway Bridges Considering the Track Model)

  • 김상효;이용선;정준;이준석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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    • pp.715-720
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    • 2002
  • The dynamic load effects, generated by moving trains, are transferred to the railway bridges through tracks. The dynamic load effects may vary due to the dynamic characteristics of the applied vehicle loads and the railway bridges including the track system. However, the track models have been neglected or simplified by spring elements in the most studies since it is quite complicated to consider the track systems in the dynamic analysis models of railway bridges. In this study track system on railway bridges are modeled using a three-dimensional discrete-support model that can simulate the load carrying behavior of tracks. A 40m simply supported prestressed concrete box-girder system adopted for high-speed railway bridges are modeled for simulation works. The train models are composed of 20 cars for KTX. The dynamic response of railway bridges are found to be affected depending on whether the track model is considered for not. The influencing rate depends on the traveling speed and different wheel-axle distance. The dynamic bridge response decreases remarkably by the track systems around the resonant frequency. Therefore, the resonance effect can be reduced by modifying the track properties in the railway bridge, especially for KTX trains.

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Analysis of the axle load of an agricultural tractor during plow tillage and harrowing

  • Hong, Soon-Jung;Park, Seung-Je;Kim, Wan-Soo;Kim, Yong-Joo;Park, Seong-un
    • 농업과학연구
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    • 제43권4호
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    • pp.665-669
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    • 2016
  • Analysis of the load on the tractor during field operations is critical for the optimal design of the tractor. The purpose of this study was to do a load analysis of an agricultural tractor during plowing and harrowing. First, a load measurement system was developed and installed in a 71 kW agricultural tractor. Strain-gauges with a telemetry system were installed in the shaft located between the axles and the wheels, and used to measure the torque of the four driving axles. Second, field experiments were conducted for two types of field operations (plowing, harrowing), each at two gear levels (M2, M3). Third, load analysis was conducted according to field operation and gear level. At M2 gear selection for plowing, the maximum, minimum, and average (S. D.) torque values were 13,141 Nm; 4,381 Nm; and 6,971 Nm (${\pm}397.8Nm$, respectively). For harrowing, at M2 gear selection, torque values were, 14,504 Nm; 1,963 Nm; and 6,774 Nm (${\pm}459.4Nm$, respectively). At M3 gear selection for plowing, the maximum, minimum, and average (S. D.) torque values were,17,098 Nm; 6,275 Nm; and 8,509 Nm (${\pm}462.4Nm$, respectively). For harrowing at M3 gear selection, maximum, minimum, and average (S. D.) torque values were, 20,266 Nm; 2,745 Nm; and 9,968 Nm (${\pm}493.2$). The working speed of the tractor increased by approximately 143% when shifted from M2 (7.2 km/h) to M3 (10.3 km/h); while during plow tillage and harrowing, the load of the tractor increased approximately 1.2 times and 1.5 times, respectively.

옹벽 상단 교통하중의 분포에 따른 옹벽의 수평 토압 분석 (Analysis of Lateral Earth Pressures on Retaining Wall from Traffic Load Distribution)

  • 이기철;김동욱;정문경
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.43-55
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    • 2017
  • 본 연구에서는 교통시설 하부구조인 옹벽(중력식 옹벽)에 가해지는 수평토압의 크기에 교통하중이 미치는 영향을 파악하였다. 교통시설 하부구조인 옹벽에서 상부 교통하중이 옹벽 안전성에 미치는 영향에 관한 연구가 부족한 실정이다. 교통하중으로 인해 옹벽에 유발되는 수평토압은 도로의 차선 수, 차량 하중의 크기 및 옹벽으로부터 떨어진 거리 등의 영향을 받을 것이다. 따라서 이들 변수를 대상으로 수치해석한 결과, 차량하중 이격거리가 옹벽 높이보다 클 경우 수평토압의 변화는 미미하였다. 따라서 상부에 교통하중을 받는 도로옹벽 설계 시 옹벽내측으로부터 교통하중까지의 이격거리가 옹벽의 높이 내의 교통하중만을 고려하는 것이 실용적이고 합리적이다.

중차량중량분포를 이용한 차량하중모형 개발(I) - 자료수집 및 단일차량 최대중량 예측 (Development of Vehicular Load Model using Heavy Truck Weight Distribution (I) - Data Collection and Estimation of Single Truck Weight)

  • 황의승
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3A호
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    • pp.189-197
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    • 2009
  • 본 연구에서는 신뢰도기반 도로교설계기준을 위한 새로운 활하중모형을 개발하기 위하여 수집된 자료를 분석하고 단일차량의 하중효과를 구하였다. 신뢰도기반의 설계기준을 위해서는 합리적 하중모형과 함께 하중의 통계적 특성의 구축이 중요하다. 활하중의 통계적 특성의 구축을 위하여 본 연구에서 수집한 4개 지역의 자료와 타연구에서 수집된 4개지역의 자료를 이용하였다. 차량의 자료는 WIM 또는 BWIM시스템을 이용하여 신뢰할 수 있는 자료를 수집하였다. 수집된 자료로부터 대표적인 차량의 종류를 구분하였으며 각 차종별 대표적인 크기 및 중량분포를 구하였다. 각 차종별 총중량의 확률분포는 상위 20%의 자료를 극한분포(Gumbel분포)로 가정하고 확률지상에서의 선형추세선을 이용하여 100년 최대중량을 예측하였다. 예측된 차량중량에 따른 하중효과를 10-200 m까지의 지간별로 분석하였다.

동력경운기의 경사지 견인 및 주행 특성에 관한 연구(제일보)-동력경운기 -트레일계의 힛치점에 작용하는 충격력- (The Impact Loads on the Hitch Point of the Tiller-Trailer System)

  • 송현갑;장창주
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.33-48
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    • 1977
  • Transporting agricultural products and the other material by the two-wheel-tractor (power-tiler)and trailer system may be one of its most widely used farming functions.The safety and hitching load for all the previaling performing conditions may be the general concern over the operation of the tiller-trailer system. In this study, a mathematical model to determine the static and dynamic forces excerting on the hitch point were developed . Based on the analysis of the model and the field measurements. the limiting hitching load and critical slope were analyzed. The results of the study are summarized as follows ; 1) The limit angle of slope land for the safety steering that two-wheel tractor-single axle trailer system was able to transport agricultural products was the direct angle (${\gamma}$) = 8 ; the cross angle$\beta$) 15 ; and it was decreased in accordance with the increase of carrying load ($W_4). 2) The critical velocity for safe operation in case of running on downward hill road was about 1.08m/sec. 3) The limiting carrying load for the safe steering was W$_4$=600kg. The degree of the safe steering for different braking methods was given in order as follows ; Simulataneous braking the tractor and trailer , braking the trailer only, and braking tractor only. 4) Among the three components of impact loads excerting on the hitch point, the component in the lateral direction ($P_{Vy}$) was near zero in spite of increase of hitching load ($W_4) , while the components in the other two mutually perpedicular directions ($P_{Vx}$ and ($P_{Vz}$) ) had larger values in horizontal plane than those in the slope lands. 5) Moment of forces on the lateral direction (M$y$) had the largest value among the three components of impact moment acting on the hitch point, however all the components were sharply increased in accordance with the increase of hitching loads ($W_4. Three components of the moment were the negative values.

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임베디드 도로를 위한 차량하중 분석시스템 기초연구 (A Basic Study on Vehicle Load Analyzing System for Embedded Road)

  • 조병완;윤광원;박정훈;김헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1D호
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    • pp.127-132
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    • 2011
  • 과적차량은 도로 및 교량 구조물과 도로 횡단 시설물 등에 손상요인으로 작용하며 기존의 단속 시스템은 많은 문제점을 내포하고 있어서 이에 대한 대처방안이 요구되고 있다. 이에 유전자 알고리즘 기법을 적용, 도로자체를 저울로 하여 주행중인 차량의 하중 및 주행정보를 분석한다면 지능형 임베디드 도로 시스템을 통한 효율적인 과적 단속이 이루어 질 수 있다 고 판단된다. 과적차량의 불법 축조작을 통한 단속의 문제점 해결 및 도로의 지능화를 위한 임베디드 차량하중분석 시스템을 위해서는 우선적으로 도로자체의 거동을 이용한 차량하중 분석의 정확성이 요구되며, 이에 본 연구에서는 일반도로에서의 변형적 특성을 이용할 수 있도록 Box형 도로 매설물 구조의 실내모형을 설치하여 도로의 변형을 측정하고, 차량의 통제가 필요없는 유전자알고리즘 기법의 차량하중 분석 방법을 위한 실내 기초실험을 실시하였으며 10%범위의 오차를 확인하였다.

Traffic control technologies without interruption for component replacement of long-span bridges using microsimulation and site-specific data

  • Zhou, Junyong;Shi, Xuefei;Zhang, Liwen;Sun, Zuo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제70권2호
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    • pp.169-178
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    • 2019
  • The replacement of damaged components is an important task for long-span bridges. Conventional strategy for component replacement is to close the bridge to traffic, so that the influence of the surrounding environment is reduced to a minimum extent. However, complete traffic interruption would bring substantial economic losses and negative social influence nowadays. This paper investigates traffic control technologies without interruption for component replacement of long-span bridges. A numerical procedure of traffic control technologies is proposed incorporating traffic microsimulation and site-specific data, which is then implemented through a case study of cable replacement of a long-span cable-stayed bridge. Results indicate traffic load effects on the bridge are lower than the design values under current low daily traffic volume, and therefore cable replacement could be conducted without traffic control. However, considering a possible medium or high level of daily traffic volume, traffic load effects of girder bending moment and cable force nearest to the replaced cable become larger than the design level. This indicates a potential risk of failure, and traffic control should be implemented. Parametric studies show that speed control does not decrease but increase the load effects, and flow control using lane closure is not effectual. However, weight control and gap control are very effective to mitigate traffic load effects, and it is recommended to employ a weight control with gross vehicle weight no more than 65 t or/and a gap control with minimum vehicle gap no less than 40 m for the cable replacement of the case bridge.

Evolving live load criteria in bridge design code guidelines - A case study of India based on IRC 6

  • Karthik, P.;Sharma, Shashi Kant;Akbar, M. Abdul
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제9권1호
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    • pp.43-57
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    • 2022
  • One of the instances which demand structural engineer's greatest attention and upgradation is the changing live load requirement in bridge design code. The challenge increases in developing countries as the pace of infrastructural growth is being catered by the respective country codes with bigger and heavier vehicles to be considered in the design. This paper presents the case study of India where Indian Roads Congress (IRC) codes in its revised version from 2014 to 2017 introduced massive Special vehicle (SV) around 40 m long and weighing 3850 kN to be considered in the design of road bridges. The code does not specify the minimum distance between successive special vehicles unlike other loading classes and hence the consequences of it form the motivation for this study. The effect of SV in comparison with Class 70R, Class AA, Class A, and Class B loading is studied based on the maximum bending moment with moving load applied in Autodesk Robot Structural Analysis. The spans considered in the analysis varied from 10 m to 1991 m corresponding to the span of Akashi Kaikyo Bridge (longest bridge span in the world). A total of 182 analyses for 7 types of vehicles (class B, class A, class 70R tracked, class 70R wheeled, class AA tracked, AA wheeled, and Special vehicle) on 26 different span lengths is carried out. The span corresponding to other vehicles which would equal the bending moment of a single SV is presented along with a comparison relative to Standard Uniformly Distributed Load. Further, the results are presented by introducing a new parameter named Intensity Factor which is proven to relate the effect of axle spacing of vehicle on the normalized bending moment developed.

철도차량 차축 베어링 발열부의 열전발전 적용에 대한 기초연구 (A Study for Applying Thermoelectric Module in a Bogie Axle Bearing)

  • 최경후;김재훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권4호
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    • pp.255-262
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    • 2016
  • 철도차량의 안정성과 신뢰성을 위해 상시 자가진단 시스템의 필요성이 높아지고 있다. 통상적으로 이러한 모니터링 시스템에는 유선 센서가 쓰여 왔는데, 설치 장소의 제약이 적은 무선 센서의 활용과 유지보수의 문제를 위해서는 무선 센서의 전원 문제를 해결하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 고속으로 주행하는 차량 주변의 에너지를 활용하여 친환경적이면서 반영구적인 자가 발전의 방편으로 열전 발전의 적용성을 검토하였다. 차량의 주행 조건에 따라 열전 발전 모듈이 설치될 차축 베어링 커버의 온도 차이에 대한 측정이 먼저 이루어졌고, 여기에 상용 열전 소자 모듈을 장착하여 그 성능을 테스트 하였다. 주어진 조건에서 출력을 높이기 위해 부하 저항 및 열전 소자 전용 회로를 적용하여 효과를 분석한 결과, 저온부의 효과적인 냉각 및 열손실의 최소화를 통해 열전 발전을 통한 무선 센서 전원 공급이 가능할 것으로 판단된다.

고속철도차량(TGV)-교량 상호작용의 단순화된 3차원 해석모델 (A Model for Simplified 3-dimensional Analysis of High-speed Train Vehicle (TGV)-Bridge Interactions)

  • 최창근;송명관;양신추
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.165-178
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    • 2000
  • 본 연구에서는 고속철도차량(TGV)이 교량 상을 통과할 경우 교량의 동적 거동을 해석하기 위한 단순화된 3차원 차량-교량 상호작용해석 모델을 제시한다. 축하중 편심 모델링 방법을 도입하여 교량에 작용하는 축하중에 의한 비틀림력과 교량의 비틀림 회전변위의 영향을 고려하여 보다 정확한 교량의 거동에 대한 해석 결과를 얻는다. 앞기관차, 뒷기관차, 객차들에 대해서 운동에너지, 포텐셜에너지, 감쇠에너지를 차량과 교량의 자유도로 각각 나타내고, Lagrange의 운동방정식을 적용하여 차량과 교량의 운동방정식을 유도한다. 또한, 차량-교량 사이에 상호작용을 고려하여 교량에 작용하게 되는 하중에 관한 식을 유도하며, 이러한 하중을 받는 교량의 운동 방정식이 구성된다. 시간경과에 따라 차량의 위치를 결정하면서 그 위치에 따른 차량-교량 시스템의 질량행렬, 강성행렬, 감쇠행렬, 그리고 하중벡터를 구성할 수 있고, Newmark의 β방법(평균가속도법)을 이용하여 전체 차량-교량 시스템의 거동을 해석한다.

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