LIT 거더의 철도교량 동적특성에 관한 연구

Dynamic Characteristics of LIT Girder Railway Bridges

본 논문에서는 LIT거더가 적용된 철도교량의 동적 특성을 분석하고 일반 및 고속철도 운행 조건에서의 동적 거동을 평가하였다. 경간장(30 m, 35 m, 40 m, 45 m), 경간(단선, 복선), 주형(3주형, 5주형), 궤도형식(콘크리트궤도, 자갈궤도), 열차 종류(KTX, HEMU, 화물열차, 무궁화호, 급행 EMU) 등 다양한 변수를 고려하여 동적 해석을 수행하였다. 열차 하중은 이동 집중 하중 모델을 사용하였고, 철도 설계 기준에 따라 감쇠비를 적용하였다. 동적 해석 결과, 대부분의 경우 LIT 거더 철도교량은 연직 처짐, 연직 가속도 및 면틀림에 대한 허용 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 다만, 30 m 경간 교량에서 HEMU-430X 고속열차의 특정 속도에서 연직 가속도 기준을 초과하는 결과가 나타났다. 본 연구 결과는 LIT 거더의 철도교량 적용성 평가에 활용될 수 있으며, 향후 설계 및 시공에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

This study analyzed the dynamic characteristics of railway bridges with low-weight, innovative truss (LIT) girders and evaluated their dynamic behavior under general and high-speed railway operating conditions. A dynamic analysis was performed considering various variables, including the span length (30, 35, 40, or 45 m), track (single or double), main girder type (three or five girders), track type (concrete or ballast), and train type (KTX, HEMU, freight train, Mugunghwa, or express EMU). The train load was modeled as a moving concentrated load, and the damping ratio was applied according to railway design standards. The results of the dynamic analysis showed that in most cases, railway bridges with LIT girders met the allowable criteria for vertical deflection, vertical acceleration, and warping. However, in the case of a 30 m span bridge, the vertical acceleration exceeded the allowable limit at a specific speed of the HEMU-430X high-speed train. The results of this study can be used to evaluate the applicability of LIT girders in railway bridges and provide useful information for future design and construction.