지진하중을 고려한 장대레일교량의 궤도-교량 상호작용에 대한 안전성 평가
Safety Evaluation on Interaction between Track and Bridge in Continuous Welded Railway Bridge Considering Seismic Load
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초록
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.
Abstract
To observe the rail-slab interaction in continuous welded railway(CWR) bridge when earthquake occurs, additional axial rail stresses andrelative longitudinal displacements between rail and bridge deck were calculated with input of various load combinations and 3 different types of seismicloads to an analytical model. As results of analysis, it can be found that standard response spectrum proposed by Korea Rail(KR) network authorityfor earthquake design showed less additional axial rail stresses than allowable levels, but greater relative longitudinal displacement between rail andbridge deck, which means that adjustment of relative longitudinal displacement within a standard level is much more difficult than axial train stress. Additionally, if a large-scaled earthquake as occurred at Kobe, Japan comes up, then both of additional axial rail stress and relative displacement inrail-bridge deck may exceed allowable levels, which indicates to make proper design guides against sudden earthquake occurrence.
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