2차원 관절형 고속열차에 의한 교량의 동적해석

초록

최근 건설되고 있는 경부고속철도사업에서 총 412 km 구간 중 교량연장이 112 km(27%)에 이르고 있다. 경부고속철도는 중량의 열차가 300 km/h에 이르는 고속으로 교량을 통과함에 따라 도로교 및 기존 재래선의 일반열차(최대속도 140 km/h)와는 상이한 진동특성을 보여줄 것이다. 따라서 교량구간의 안전성과 좋은 승차 감을 확보하기 위해서는 차량/궤도/교량의 상호작용 해석을 통하여 교량의 정확한 동적특성을 분석하는 것이 필요하다. 철도교에 대한 진동문제는 19 C 중반부터 Willis Stokes, Kryloff, Timoshenko, Inglis[1] 등에 의해 시작되 었으며, 주행차량모형을 개발한 Yang 등[2]에 이르기 까지 많은 연구자들에 의해 연구가 수행되었다. 국내에 서는 장승필 등[3]과 박홍성[4] 등이 철도차량을 고려한 동적해석연구를 수행하였다. 또한 최창근, 양신추 등 [5]은 2차원 차량모형에 교량의 편심의 영향을 고려하므로써 2차원 해석의 정확성을 개선하고, 차량과 교량의 전체 모델링에 의한 3차원 동적해서 시 소요되는 많은 시간 및 계산량 등을 감소시킨 2차원 차량/교량 해석 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 최창근, 양신추 등[5]의 연구결과를 기초로 궤도 및 윤축과 레일의 접촉강성의 영향을 고려 한 차량/궤도/교량의 2차원 해석방법을 개발하였다.