다경간 완전일체형 연속철도교량 장대레일의 축력 변화 해석
Analysis of the axial force change in the CWR of a fully-integrated multi-span continuous railroad bridge
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초록
일체형교량은 교량받침, 신축이음 등 교량부속품의 설치가 필요 없어 시공 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 장점이 있으나, 국내 철도의 경우 현재까지 궤도의 안전성에 대한 우려로 인하여 극히 제한적인 연구만이 수행된 상황이다. 이 연구에서는 장대레일에 발생하는 부가축응력 변화 검토를 통하여 완전 일체형 교량 공법의 철도 적용 가능성을 검토하였다. 유한요소해석을 이용하여 교대부와 교각의 강성 및 궤도 종저항력 변화와 교량의 경간 수 증가에 따른 레일의 부가축응력을 검토한 결과, 완전일체형 교량의 경우 궤도 안정성 확보를 위하여 교대부 강성이 가장 중요하며, 충분한 교대부 강성이 확보될 경우 장연장, 다경간 및 연속화된 완전일체형 철도교량의 건설에 문제가 없을 것으로 판단된다.
Abstract
The integrated bridge, which does not have to install bridge components such as bearings and expansion joints, has advantages of reducing construction and maintenance costs. In domestic railways, however, considering the track instability, little research has been conducted to date. In this paper, the feasibility of constructing the fully integrated railroad bridge is examined via investigating the change in the additional axial stress of the continuous welded rail. The results of the finite element analysis on the changes of additional rail stress depending on the stiffness of abutments and piers, longitudinal track stiffness, and the number of bridge spans show that the stiffness of the abutment is most important in securing track stability. Once enough abutment stiffness is ensured, a long, multi-span, continuous fully integrated railroad bridge can be constructed.
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