단경간 무도상 판형교의 거더-침목 저항력에 따른 장대레일 좌굴 분석

Buckling analysis of continuous welded rail (CWR) of simply supported non-ballast steel bridge depending on girder-sleeper resistances

무도상 판형교의 레일 장대화를 통하여 궤도의 유지관리 및 거더의 충격과 진동을 감소시켜 무도상 판형교의 장수명화 및 열차 운행속도의 증대가 가능하다. 하지만, 국내의 무도상 판형교의 대부분은 레일 장대화가 이루어지지 않고 있다. 이러한 이유는 레일 장대화에 따른 궤도의 좌굴 및 레일 절손에 대한 안정성 검토가 충분히 이루어지지 않았으며, 레일 장대화에 따른 교량-궤도 종방향 상호작용에 대한 검토도 충분히 이루어지지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 무도상 판형교의 레일 장대화 저해 요소 중 궤도 좌굴에 초점을 맞추어 연구를 수행하였다. 무도상 판형교 궤도의 횡ㆍ종방향 저항력은 거더-침목 연결부 특성에 직접적인 영향을 받는다. 하지만, 현재 이러한 저항 특성에 대한 명확한 실험근거가 없는 현실이므로 무도상판형교의 거더-침목 저항력을 변수로 설정하여 이를 변화시키면서 레일 장대화에 따른 좌굴 거동을 분석하였다. 연구 결과, 무도상 판형교의 레일 장대화에 따른 좌굴 하중은 거더-침목의 횡방향 저항력 특성과 아주 밀접한 관계를 가지는 것으로 나타났다. 따라서, 무도상 판형교의 레일 장대화를 위하여는 거더-침목 연결장치의 횡방향 저항력을 좌굴 방지를 위한 저항력 이상으로 설정하는 것이 필요하다.