철도교용 PSC I 거더교의 장기 솟음 분석 및 개선방안에 대한 연구

Analysis and Improvement of Long-term Deflection of PSC I Girder for Railway Bridges

최근 국내 철도교에서는 콘크리트 궤도의 적용이 일반화되고 교량의 경간이 길어지면서, 저형고의 신형식 PSC 교량의 장기변형에 대한 적정한 예측을 통해 교량-궤도의 시공성과 구조적안전성, 고속 차량의 주행안전성 등을 확보해야 하는 문제점이 제시되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 궤도 PSC 거더교의 장기솟음을 시방기준과 시공단계별 전산해석을 통한 장기솟음 예측값을 분석하였다. 또한 열차의 주행안정성 확보를 위한 콘크리트 궤도 PSC 거더교의 장기솟음량 개선방안을 제시하였다. 개선된 단면은 거더의 휨강성을 증가시키기 위해 기존 2.6 m의 형고를 3.4 m로 증가시켜 장기솟음량을 기존 단면에 비해 36% 정도로 크게 제어하는 것으로 나타났다. 형고가 증가된 반면 기존의 5주형을 4주형으로 감소하여 경제성을 확보하였다. 최종적으로 개선된 단면은 궤도-교량의 시공성 및 열차의 주행안전성이 크게 개선될 수 있을 것으로 판단된다.

Recently, the application of concrete track in domestic railway bridges has been generalized and the span of bridge has become longer. Therefore, it is suggested that the constructability and structural safety of the bridge-track and the running stability of the high-speed should be ensured through appropriate prediction of the long-term deformation of the new type PSC bridges with low height. In this study, the long-term deformation of PSC girder bridge with concrete track is analyzed by specifications and numerical analysis of construction stages. Also, it is proposed that a method to improve the long-term deformation of PSC girder bridge in concrete track to secure the running stability. In order to increase the flexural stiffness of the girder, in the improved cross section, the height of girder increased 2.6 m to 3.4 m so that the long-term camber can be controlled to be about 36% as compared with the existing section. While the existing five girders were reduced to four girders to secure economical efficiency. Finally, the improved cross section can be expected to greatly improve the constructability of the track-bridge and the running stability of high-speed trains.