토공노반 최적두께산정을 위한 설계표준 기술연구 (연구보고서소개)

초록

1. 연구목적 및 필요성 일반적인 토공설계 방법은 탄성이론을 근거로한 다층탄성해석으로 정적하중을 기반으로 설계와 해석이 이루어지고 있다. 정적실험에서 구한 탄성이론은 교통하중과 같이 반복하중을 고려하지 못하는 단점을 가지고 있다. 현행 노반의 물성치는 지지력계수 또는 경험적인 물성치를 초점으로 되어져 있으며, 일반철도의 경우 평판재하시험으로부터 결정되는 지지력계수(K30)를 기준으로 평가되고 있다. 이러한 평판재하시험결과인 응력-변위(침하량)의 관계로부터 계산되지만, 정적하중 재하의 결과로서 반복적으로 열차하중을 받는 철도노반의 거동을 반영하기 어려울 뿐만 아니라 실질적으로 노반의 탄성해석에 필요한 입력물성치가 되지 못하고 있다. 그림1은 노반설계 및 품질평가에 있어서 기존 물성치의 적용 한계를 정리한 것이다. 본 연구에서는 이를 극복하고 설계와 시공, 그리고 품질관리에 일관성 있는 대표적인 역학적 특성치인 변형개념을 이용하였다. 따라서 토공설계방법에서도 변형개념을 도입하여 설계, 해석, 시공, 그리고 품질관리 등을 일관성 있는 방법을 제시하였다. 최종적으로 토공노반 설계를 위하여 자동적으로 설계/해석을 1step으로 수행할 수 있는 토공노반 자동화 프로그램을 개발 하고자 하였다.