철도차량하중에 의한 디스크받침의 장단기거동

초록

본 연구에서 폴리우레탄 패드로 제작된 디스크받침의 철도하중 하에서의 장기거동을 계측하여 고무재질인 폴리우레탄 디스크에서 발생하는 크리프를 설명하였다. 디스크받침을 실내에서 정적재하실험을 수행하고, 이를 실 교량에 설치하여 철도차량의 주행에 의한 디스크받침의 변위를 계측하고, 1년 후에 받침의 변위를 다시 동일하중에 대하여 계측하여 장기거동을 분석하였다. 실내실험에서 수행된 정적재하 실험을 힘-변위 곡선과 철도교량의 고정하중 및 차량하중을 이용하여 디스크가 발현하는 강성을 추정하여 현장에서 추정된 강성과 비교하였고, 공용기간이 1년이 지난 후의 강성과 설치 당시의 강성을 추정하여 다시 비교하였다. 실내 실험에서 발생하는 디스크받침의 강성은 현장 받침에서 추정된 강성의 약 1/2로 나타났다. 이는 실내실험에서 안정화가 완전히 이뤄지지 않았기 때문이라고 판단된다. 1년이 경과한 후의 강성은 약 40%정도 증가하는 것으로 추정되었으며, 이는 폴리우레탄 디스크의 크리프에 기안한 것으로 판단된다. 이러한 폴리우레탄 디스크의 크리프 현상은 디스크받침을 설계하는데 고려하여 제작할 수 있으며, 디스크받침 변위의 감소는 교량의 강체변위를 감소시키기 때문에 차량의 주행안정성에 긍정적으로 평가할 수 있다.