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김대성(Daesung Kim),임유진(Yujin Lim),사공명(Myoung Sagong),박재범(Jaebeom Park) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5
본 연구에서는 궤도 부설 현장의 노반상에서 반복평판재하시험(RPBT)을 실시하고 평판직하부에서 발생하는 압축변형률을 파악한 후 같은 흙노반재료에 대한 공진주시험을 실시하여 이때 획득되는 전단탄성계수감소곡선과 비교함으로서 실 현장 반복평판재하시험시의 발생변형률이 적절한 규모인지 파악하였다. 또한 이때 획득되는 변형계수의 크기가 합리적인지를 확인하고자 응력조건 및 대표 평균변형률계수(Iz) 보정에 의한 반복평판재하시험 변형계수(Ev2)를 평가 하였으며, PLAXIS를 이용하여 깊이에 따른 변형률 영향계수(Iz)를 재산정하여 반복평판재하시험 결과(Ev2) 해석에 미치는 변형률 영향계수의 영향을 분석하였다. 일반적으로 사용하는 대표 평균변형률 영향계수가 0.4일 때에 비하여 본 연구에서 재산정한 0.23일 때, 재하판 하부 흙노반 축변형률(εv)의 대역이 감소하는 것을 확인하였다. In this study, several reaction modulus values are obtained from the fields of Highspeed rail construction sites and are compared to those values obtained from stress-strain relations of RC test results by analyzing stress and strain levels existing in the soil below the plates. Thus, a relation between the reaction modulus and G values obtained from the RC tests can be constructed so that a calibration procedure must be proposed for getting a proper modulus values used in design of the track foundation.
자유단공진주 시험에 의한 아스팔트 노반재료의 탄성계수 평가
이성혁(Seong-Hyeok Lee),이진욱(Jinwoog Lee),사공명(Myoung Sagong),이병식(ByeongSik Lee),임유진(Yujin Lim) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.5
지지력과 주행쾌적성을 개선시키기 위하여 아스팔트노반의 도입이 고려되고 있다. 가열아스팔트의 탄성계수는 아스팔트 노반설계에 있어 매우 중요한 설계입력요소다. 본 연구에서는 충격공진주시험을 이용하여 넓은 대역의 온도변화와 주파수에서 디스크형태로 제작된 아스팔트시편에 대한 진동 모드별 동탄성계수(|E*|) 측정을 시도하였으며 여러 단계의 온도에서 동탄성계수 매스터커브를 확보할 수 있었다. 또한 바인더 함유비 등이 탄성계수에 미치는 민감도를 분석하였다. 개발된 시험법은 추가시험과 보완을 통해 기존의 시험법이 갖는 시험방법의 난이성 등의 한계를 극복할 수 있을 것으로 판단된다. Asphalt trackbed is to be adapted in Korea for providing good bearing capacity to the track and comfortable rideness to passengers. Dynamic elastic modulus of HMA is a critical design input parameter for deciding thickness of the asphalt trackbed. In this study, impact resonant test method with using disk-shaped samples is designed to develop a master curve of the asphalt dynamic elastic modulus on wide frequency and temperature range with different mode shapes. Effect of effective asphalt binder content on dynamic elastic modulus also is investigated. This simple test and analysis method can be used to obtain dynamic elastic modulus of the asphalt that may replace conventional test method and expensive equipment.
동평판재하시험기(LWDT)를 이용한 궤도노반의 탄성계수 평가 기준 개발을 위한 이론적 고찰
조호진(Hojin Cho),임유진(Yujin Lim),사공명(Myoung Sagong),정영남(Youngnam Jeong) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5
동평판재하시험기(LWDT)는 궤도노반과 같은 다짐토의 다짐도 측정장비를 대체할 목적으로 개발된 시험기이며 직경 30cm의 재하판 위에 10kg의 추를 자유낙하시킬 때 가속도계를 이용하여 다짐표면의 처짐량을 측정, 신속히 탄성계수를 산출할 수 있다. 본 연구에서는 LWDT시험기의 구성과 구동 메커니즘의 유효성을 다각도로 살펴보았으며 시험시 획득되는 동적탄성계수(Evd)의 추출을 위하여 고정적으로 사용하는 탄성이론공식의 적합성을 이론적으로 분석하였다. 또한 유한요소해석에 의해, 시험기의 구동메카니즘과 LWDT의 궤도노반 다짐관리목적 사용시 적용하여야 하는 이론공식의 유효성을 상세히 분석하였다. 향후 추가 분석과 현장시험을 통하여 국내 궤도노반의 설계와 다짐관리 목적으로 LWDT를 적용할 수 있는 가이드라인을 제시할 예정이다. LWDT is developed to be used as an alternative technique to measure degree of compaction of subgrade soils under track. In this study, numerical and theoretical analyses for LWDT’s acting mechanism were performed. The effectiveness of adapted elastic formula used for calculation of dynamic modulus, Evd, was investigated theoretically and also numerically by running ABAQUS analysis. In the future, a guideline to use LWDT as a standard test protocol in construction site of track as the measuring tool of degree of compaction and dynamic modulus would be proposed based on this analysis with following field test results.
이성혁(Seong-Hyeok Lee),이진욱(Jinwoog Lee),사공명(Myoung Sagong),김대성(DaeSeong Kim),임유진(Yujin Lim) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.5
중고속대 궤도의 지지력 및 내구성, 주행쾌적성을 증가시킬 목적으로 아스팔트 노반의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 수치해석프로그램을 이용하여 가열 아스팔트(HMA)노반의 탄성계수에 미치는 요소(온도, 바인더함유비 등), 각층 두께, 윤중, 열차속도, 통과톤수(MGT) 등이 아스팔트 궤도 전반에 미치는 영향을 분석하였다. 특히, 아스팔트의 물성변화에 따른 아스팔트층 하면에서의 인장변형률과 흙노반 상면에서의 소성변형 등 파손에 대한 민감도를 추적, 조사하여 설계수명 예측모델의 수립가능성을 탐색하였으며 주행환경별, 궤도구조별로 적정 아스팔트 노반 두께의 범위를 조사하였다. Asphalt trackbed is to be adapted in Korea for providing good bearing capacity to the track and comfortable rideness to passengers. In this study, KENTRACK program is used to analyze the structural characteristics of track underlaid by asphalt trackbed. Several critical design factors are considered in the numerical analyses including dynamic elastic modulus and thickness of the asphalt trackbed, temperature, load frequency, wheel load size, etc. A damage analysis based on compressive stress on the top of subgrade and tensile strain at the bottom of asphalt layer is performed also using the program to predict the service life of the trackbed components for various combinations of traffic, tonnages, subgrade support, and component layer thickness.