아스팔트 노반층이 적용된 자갈궤도에서의 도상두께 최적화를 위한 해석적 연구

초록

본 논문에서는 아스팔트 노반층 두께에 따른 자갈도상 두께의 영향을 분석하는데 주안을 두었다. 이를 위해 아스팔트 노반층 유무에 따른 실대형 정동적 재하실험 결과를 근거로 ABAQUS프로그램에 의한 해석 적정성을 검증하 였다. 궤광변위, 노반압력 등의 실험결과와 KENTRACK등에 의한 수치해석 결과를 비교하여 충분한 상관성이 있음을 확인하였고, 이를 근거로 다양한 자갈도상 두께와 아스팔트 노반층의 두께를 변수로 다양한 분석을 시도하였다. 분석 결과, “아스팔트노반층(50mm)을 사용한 보조도상”에서 자갈도상 두께를 축소할 경우 기존의 표준자갈도상 단면 대비 약 7~18%의 노반압력 저감 효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한 궤도 강성은 표준자갈도상 대비 101.2~102.4%이내로 동등한 성능을 가지며, 설계기준에 제시된 허용접촉압력 대비 약 30%낮은 결과를 바탕으로 아스팔트 노반층의 적용으로 자갈도상 두께 저감이 가능할 것으로 판단된다.

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