휨 및 비틀림 거동 및 전단변형 효과를 고려한 차량-현수교의 동적 상호작용 해석
Dynamic Interaction Analysis of Vehicle-Suspension Bridge Considering Flexural and Torsional Behaviors and Shear Deformation Effects
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초록
본 저자의 이전연구(김문영 등, 2004)에서는 2차원 차량 모형과 전단변형 및 회전관성 효과가 고려된 현수교요소와의 상호작용을 고려한 2차원 수직응답에 대한 동적해석을 수행하였다. 본 연구에서는 전단변형 효과와 편심차량의 효과를 알아보는데 목적을 두었다. 이를 위하여 전단변형 및 회전관성 효과가 고려된 3차원 현수교의 수직, 비틂에 대한 고유진동수와 모드형상, 그리고 교량-차량 에너지로부터 라그랑지안식을 이용하여 상호작용을 고려할 수 있는 3차원 운동방정식을 유도한다. 이후 모드중첩법을 이용하여 유도된 운동방정식을 Newmark method를 사용하여 동적해석을 수행한다. 마지막으로 본 연구에서 제시한 이론을 따라 수치해석예제를 수행하여 차량의 동적거동을 분석한다.
Abstract
In the previous study(Kim 등, 2004), the finite element method was used for the vertical vibration analysis of suspension bridge with the effects of the shear deformation and the rotary inertia under moving load considering the bridge-vehicle interaction. The purpose of this study is to investigate the effect of an eccentric vehicle and shear deformation. So we firstly performs the eigenvalue analysis for the free vertical and the torsional vibration of suspension bridges using FEM analysis. Next the equations of motion considering interaction between suspension bridges and vehicles/trains are derived using the mode superposition method. And then dynamic analysis was performed using the Newmark method. Finally through the numerical examples, the dynamic responses of bridges are investigated according to the proposed procedure.
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