3D 수치해석에 의한 아스팔트 궤도의 소성변형 모델링 및 분석

초록

궤도구조의 장기적인 공용성 확보를 위해 궤도틀림의 주요 발생원인이 되는 소성변형을 제어하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 실제 궤도 구조를 기하학적으로 3-D 모델링 하였으며, 장기적인 반복재하에 의한 누적소성침하량을 분석하였다. 장기공용성 평가항목인 소성침하량 예측을 위하여 Creep model을 이용한 아스팔트 노반의 누적 소성변형 모델링 방법을 개발하였으며 궤도의 층구성차이,두께(t), 하중(P) 및 반복재하횟수(N)에 따른 거동을 비교, 분석하였다. 분석시 흙노반상에서의 수직토압 및 ASP노반 하면에서의 인장변형률 발생 경향을 집중 조사하였다. 특히 Creep model 구현시 아스팔트 혼합물 재료가 갖는 온도 감온성을 고려, 계절에 따른 물성변화를 모델링 파라미터에 반영하였다. 소성변형 파라미터 분석에 따라 공용성 평가항목중 소성침하에 미치는 설계요소를 확정할 수 있었다.