직결궤도 체결구 하부에 발생한 단차가 차량궤도 상호작용에 미치는 영향

초록

본 연구에서는 직결궤도에서 시공 또는 콘크리트 품질관리 결함 등에 의하여 체결구 하부에 단차가 발생한 경우에 체결구의 거동특성을 용이하게 재현할 수 있는 시험방법을 제시하였다. 개발된 실험방법을 사용하여 단차의 높이를 변화시키면서 체결구의 동적강성을 측정함으로써 이들 변화에 따른 결함 개소에서의 체결구 거동특성의 변화를 분석하였다. 분석결과 결함 개소에서의 체결구 동적거동은 두 개의 선형영역으로 매우 잘 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 이를 토대로 체결구를 쌍일차모형(bi-linear model)으로 모형화하기 위한 파라메타들을 추출하였다. 또한 차륜/레일간 접촉강성이 비선형 거동을 하고 시스템의 일부가 bi-linear거동을 하는 경우에 효율적인 차량/궤도해석 방법을 제시하였다. 단차발생개소에서 체결구 자체의 내구성뿐만 아니라 차량과 궤도의 안정성 측면에서 검토하여야 할 중요 항목을 도출한 다음 각 항목에 대한 검토기준을 제시하였다. 앞서 단차발생개소의 체결구 강성의 시험결과를 사용하여 차량/궤도 상호작용해석을 수행하였다. 해석결과를 토대로 단차의 심각 정도가 차량의 주행안정성과 궤도의 구조안정성에 미치는 영향을 평가하였다.