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강기동,박종방,김인재,박대근,Kang, Kee Dong,Park, Jong Bang,Kim, In Jae,Park, Dae Geun 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.4
철도교량은 도로교량과는 달리 궤도가 부설되어 있고 일반적으로 이 궤도는 레일을 연속적으로 용접하여 침목위에 고정시키므로 온도변화에 따라 종방향으로 큰 힘이 작용하게 된다. 따라서 철도교량의 설계는 수직방향의 열차하중 뿐만 아니라 종방향의 궤도축력을 고려하여야만 하고, 특히 장대교량의 경우 교량형식, 경간, 교각단면, 지점배치방법 등의 결정은 궤도축력에 의하여 지배된다. 본 연구는 교량상의 궤도축력에 대하여 이론적인 해석을 하고, 이 해석방법을 고속철도 교량설계에 이용할 수 있도록 하기 위하여 장대레일이 부설되어 있는 철도교량에서 궤도축력을 실측하여 이론해석결과치와 비교하였다. 최근 유럽철도에서는 궤도의 종방향해석모델을 유한요소로 하여 개발된 해석방법이 사용되고 있으나, 이 방법은 입력에 많은 시간이 소요되고 교량구조물의 세부설계가 완료되어야 하므로 계산결과 장대레일 허용응력이 만족되지 않을 때는 교량설계를 다시 해야 하는 동 교량의 설계 과정상 불편한 면이 많다. 따라서 일시에 수많은 교량의 형식에 대한 검토가 필요한 경부고속철도의 프로젝트의 경우 좀더 간단한 해석방법의 개발이 필요하게 되었다. 이 방법에 의한 해석결과는 유한요소법에 의한 해석결과치와도 큰 차이가 없으며, 또한 운행선상에서의 실측결과와도 잘 일치하므로 교량의 예비적인 설계에 매우 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것이다. The design of railroad bridges differs from road bridges because of the interface between track structure and bridge structure. The track generally consists of Continuous Welded Rail(CWR) which is fixed by fasteners to the sleepers embedded in the ballast. The ballast provides the interface between the track structure and the bridge structure. Large longitudinal forces can develop from the temperature variation in rail and bridge structure. These longitudinal forces are specially important for long bridges because the bridge layout for span length, pier dimensions and arrangement and type of bearings can be governed by these forces. This report provides a comparison of longitudinal track forces determined by analysis and actual measured track forces. In recent practice the longitudinal track force for European railways is analyzed using a finite element analysis method. This method is very time-consuming and requires the detail design of the bridge to be complete. Redesign is required if the design criteria for longitudinal track forces are not satisfied. There is a need to develop a simple analysis method considering the large number of bridge structures and a relatively short design time on the Korean High Speed Rail Project. The analysis results presented herein, based on a simplified analysis, show good agreement with those obtained by finite element analysis, as well as with those measured on an actual track. The proposed analysis method is particularly useful for the preliminary design of bridge structures.
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강기동 한국철도학회 2002 한국철도학회지 Vol.5 No.3
한국철도는 100여년의 역사를 지내오면서 설계, 건설, 운영에 이르기까지 괄목할만한 성장을 하였으며 기술산업의 측면에서도 고부가가치를 창출해 낼 수 있는 공학분야의 전문화된 기술이라는 인식이 사회전반에 확산되고 있다. 특히, 90년대 초에 시작된 고속철도 건설사업을 계기로 철도산업은 그 동안의 낙후된 이미지를 벗어나 고속열차 운행에 따른 여행시간의 단축과 효율성의 극대화 그리고 쾌적한 환경을 창출하고자 하는 강한 사회적인 욕구에 부응할 수 있는 새로운 산업영역으로 각광을 받고 있다. (중략)
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고속철도 연속 PSC Box 교량에 적용한 설계기준의 현장계측에 의한 검증
강기동,Kang, Kee Dong 한국강구조학회 2006 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.18 No.1
본 논문은 경부고속철도 구간에 건설된 교량 중 연속 PSC Box 교량에서의 현장계측 및 동적설계 기준에 대한 검증을 수행함으로써 대상교량의 동적안정성 확보 여부를 확인하였다. 연구결과 고속선 구간의 대표적인 2연속 PSC Box 교량은 고속주행 열차하중 하에서의 동적거동에 대해 안정적인 것으로 나타났으며 교량설계 시 적용한 설계기준들은 적합한 것으로 실험적으로 검토되었다. 또한 향후 고속철도 교량설계 시 연속교 교량을 채택하는 것에 대한 합리성을 입증할 수 있었다. 또한 고유진동수를 감안한 열차속도 조정 및 교량 경간장 조정 등을 반영한다면 보다 경제적이고 최적화된 고속철도 교량 설계가 가능하리라 판단된다. 아울러 교량의 동적거동에 대한 안정성을 지속적으로 관리하기 위해 측정자료를 누적 관리하고 이를 체계적으로 분석한다면 본 연구결과는 유지관리 측면에서 고속철도 교량의 안정성 평가에 중요한 자료로 활용할 수 있을 것이다. The aim of this paper is to verify the dynamics stability of the continuous PSC Box bridges on the high-speed Kyoung-bu railway when a high-sped train runs through it. An experimental study was carried out to investigate the dynamic behaviors of the PSC Box railway bridge, which had ben designed based on dynamic design criteria. As a result, it was determined that PSC Box railway bridges possess enough dynamics stability for use by high-speed trains. According to the result of a field test (dynamics measuring analysis) that was conducted, an application of the natural frequency of train speed and the adjustment of the bridge's span length will allow one to come up with a more economical and suitable bridge design. Furthermore, it was found that the continuous control of the bridge's dynamic behavior and the bridge's maintena nce require the recording of data. The results of this study are very important in evaluating the structural stability of high-speed line bridges.
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