열차와 교량의 3차원 모델링을 사용한 고속철도 교량의 동적해석이 수행되었다. 철도교의 모델인은 판요소와 3차원 뼈대요소로 모델링되었다. 상판과 주형 사이의 offset은 기하학적인 구속조건을 사용하여 고려하였다. 본 연구에서 사용된 고속철도는 2량의 동력차와 2량의 모터차와 16량의 객차로 구성되어 있다. 관절형 대차로 연결되어 전체 열차계의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 이용하여 유도되었으며, 차제와 대차 그리고 자축의 3차원인 운동을 고려하였다. 이동 열차에 의한 교량의 응답은 predictor-corrector 반복법에 의한 Newmark-\beta 법에 의해서 그 해가 구해진다. 매개변수해석에 의해서 열차의 이상화방법, 열차의 제동, 철도교량의 주행면 조도에 의한 영향이 고찰되었다.

본 연구에서는 고속철도차량(TGV)이 교량 상을 통과할 경우 교량의 동적 거동을 해석하기 위한 단순화된 3차원 차량-교량 상호작용해석 모델을 제시한다. 축하중 편심 모델링 방법을 도입하여 교량에 작용하는 축하중에 의한 비틀림력과 교량의 비틀림 회전변위의 영향을 고려하여 보다 정확한 교량의 거동에 대한 해석 결과를 얻는다. 앞기관차, 뒷기관차, 객차들에 대해서 운동에너지, 포텐셜에너지, 감쇠에너지를 차량과 교량의 자유도로 각각 나타내고, Lagrange의 운동방정식을 적용하여 차량과 교량의 운동방정식을 유도한다. 또한, 차량-교량 사이에 상호작용을 고려하여 교량에 작용하게 되는 하중에 관한 식을 유도하며, 이러한 하중을 받는 교량의 운동 방정식이 구성된다. 시간경과에 따라 차량의 위치를 결정하면서 그 위치에 따른 차량-교량 시스템의 질량행렬, 강성행렬, 감쇠행렬, 그리고 하중벡터를 구성할 수 있고, Newmark의 방법(평균가속도법)을 이용하여 전체 차량-교량 시스템의 거동을 해석한다.

현재 시공 중에 있는 경부고속철도의 교량은 2경간 연속인 경우에 중앙교각에는 pot 받침이 설치되고 양끝단의 교각에는 pad 받침이 설치되고 있으나 기존의 고속주행하는 철도에 의한 교량의 동해석에서는 이러한 지점조건이 고려되지 않은 상태에서 이루어져다 본 논문의 목적은 이러한 지점조건의 상이성에 따른 교량의 거동파악에 있으며 이를 위하여 본 연구에서는 이러한 지지점에사용된 탄성받침이 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 관하여 연구하였다.

한국에서는 서울-부산간 고속철도건설이 5년전 시험구간의 시공을 시작으로 본격적인 고속철도건설이 진행중에 있다. 본 연구에서는, 고속철도교량의 전산화 유지관리를 위한 신뢰성에 기초한 건전성 평가모델을 개발하는데 중점을 두고 있다. 신뢰성 해석을 위한 PC철도교의 강도한계상태모형은 휨 또는 전단강도와 같이 단일 파괴모드뿐만아니라 휨, 전단 및 비틀림을 동시에 고려하는 조합상관식도 고려되었다. 실제적인 내하력 평가를 위해 체계신뢰성에 기초한 등가내하력 평가방법을 사용하였으며 이로부터 얻은 결과를 요소신뢰성과 재래적인 방법에 의한 결과와 비교하였다. 본 논문에서 제안한 모델은 실재하는 고속철도교량의 신뢰성에 기초한 실제적인 안전도 및 내하력평가를 위한 적절한 모델임을 알 수 있었다.

Recently, many concrete slab tracks have been adopted in high-speed railway. However, it is vulnerable to roadbed settlement compared to gravel tracks. Therefore, it was necessary to evaluate the long-term performance about roadbed and track of the concrete slab track. In this paper, the performance of track and roadbed is evaluated using long-term high-speed rail data. The measurement items are the Wheel load, Lateral load, Acceleration, Road pressure. The measurement period is from the beginning of construction to three years after opening. For the measurement method, a representative value of the measurement data was selected and compared with the reference value.

High speed railway bridges should be strictly maintained due to its social importance. However, There are many problems to execute loading test for precision safety diagnosis. A numerical experiment with a numerical model which is updated for reflecting characteristics of an existing bridge can be useful for high speed railway bridge maintenance. Moreover, more efficient maintenance can be possible if only ambient vibration is needed for numerical model updating process. In this study, a numerical model updating process is introduced in which only ambient vibration is enough to execute the process. Also, the usability of updated numerical model is verified by comparing measured and analyzed acceleration.

구조 형식이나 공법의 선정, 유지보수 시기, 보수방법의 결정 등의 의사 결정에서 수명주기비용(life cycle cost, LCC)의 평가가 중요 하다. 철도 궤도구조의 경우 초기시공비 뿐 아니라 유지보수비가 총 비용의 상당 부분을 차지하고, 특히 자갈궤도일수록 그 비율은 더욱 높으 므로 수명주기비용 평가의 필요성이 더욱 높다. 이 연구에서는 궤도 구조 형식, 연간 통행량, 축중, 열차 속도, 곡선 비율, 구조물(교량, 터널) 비 율 등 다양한 설계변수를 고려할 수 있는 LCC 산정 모델을 개발하고, 각 비용의 산정에 필요한 기초 자료를 제시하였으며 구축된 모델과 자료 를 바탕으로 주요 설계변수에 따른 고속철도 자갈궤도와 콘크리트궤도 LCC의 변화 경향을 분석하고, 이로부터 궤도 LCC 분석에 있어서의 고 려해야 할 주요 변수를 검토하였다. 검토 결과 자갈궤도는 교체 및 운영 비용의 비중이 콘크리트궤도에 비해 현저히 높았으며, 연간 통행량과 자갈 탬핑 주기가 자갈궤도의 LCC에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면 콘크리트궤도는 초기 시공비의 비중이 현저히 높았고, 연 간 통행량이나 열차속도, 축중 등에 상대적으로 영향을 적게 받는 것으로 나타났다.

2015년도 개통을 위하여 호남고속철도 건설사업 건설이 진행되고 있으며, 이 노선은 차세대 고속열차의 HEMU-430X가 세계 최초로 주행하게 된다. 한편, 인근에 위치한 석회석 광산이 지속적인 발파작업을 시행하고 있으며, 더욱이 향후 연결통로 개설을 통하여 이 노선의 하부를 관통할 예정이다. 이 경우에 광산 발파로 인한 고속철도의 안정성과 열차주행으로 인한 광산 안정성 모두 검토되어야 한다. 이를 위하여 광산 발파진동계측을 통하여 진동추정식을 작성하였으며, 광산발파로 인한 철도 안정성을 정량적으로 검토하였다. 특히, 계측결과 분석에 의한 계측관리기준으로 0.5 kine(cm/sec)을 설정하여, 광산 발파진동을 제어하고자 하였으며, 발파진동의 제어를 통하여 고속열차의 안정성을 확보할 수 있는 광산의 발파패턴을 제안하였다. 또한, 고속열차 주행에 따른 진동이 광산에 미치는 영향을 수치해석적으로 검토하여 광산의 안정성도 확보할 수 있도록 하였다.

To manage the data measured from Honam high-speed railroad(HSR) infrastructure(environmental noise reduction structures, track structures, catenary system), we are trying to establish an integrated database through analysis of the developed infrastructure technologies and standards, construction of prototypes on the fields and evaluation of infrastructure performance according to the increment of train speed. In this paper, integrated monitoring center for management of measured data is suggested.

SHM에서 변위는 구조물의 동적 특성을 파악하는 핵심정보다. 이를 구조물과 직접 접촉하여 자기장 변화를 전기적신호(LVDT), 직접적으로 측정하는 방안으로 LVDT, GPS, LDV Displacement is one of the most fundamental responses, containing useful information regarding dynamic behavior of a structure. Traditional displacement measurement devices such as LVDT have disadvantages in its high-cost and few options on installation place. For the sake of economic reason, vision-based displacement measurement systems using low-cost cameras have been developed, yet these approaches still have difficulties in finding appropriate camera positions; camera should be placed perpendicular to targets. This study presents a new vision-based displacement measurement system using the planar homography method that gives accurate displacement, allowing the camera to have an arbitrary angle toward target. The vision-based system is experimentally verified using a low-cost camera and a target with four circles.

Needs for a new technologies of infrastructure systems arose, following the development of next generation EMU(Electric Multiple Unit) train with maximum speed over 400km/h. For high-speed operation tests of the new EMU, a high-speed railway infrastructure test-bed was constructed in a 28km long section of the Honam High-speed Railway. Diverse sensors and monitoring system was installed for continuous monitoring of the railway. Due to such effort, further demands and needs of the integrated monitoring system was derived in a more comprehensive and long-term perspective.

Research results of High Speed Railroad Infrastructure Research Team are included in the fields of environmental noise reduction, the design criteria of high-speed railroad structures, catenary system, train control system. Therefore, we will apply these research results to test-bed in Honam high speed railroad and verify them.

In Korea, Because of excellent bending and torsional rigidity, PSC Box girder types have been applied to high-speed railway bridge in the most of the construction sites. But the introduction of a new structure types and materials is required in terms of diversity of landscape as landmarks. In this study, the latest high-speed rail bridge technology is investigated in terms of functionality and landscape.

In this paper, sensors and equipments for monitoring the weather in test-bed of Honam high-speed railroad are introduced, and integrated monitoring system linked to weather information and its management plan are suggested.

In this case, for PSC Box girder bridge of representative bridge types at the Honam high-speed railway section to need in-depth analysis of the dynamic behavior of the structures in high-speed driving and the monitoring system require to check correct behavior of the actual status of high-speed railway bridge, the dynamic behavior of the bridge was analyzed to HEMU-430X load. According to the high-speed driving test, the main behavior was monitored and analyzed.

In this study, it explains briefly the test procedure for evaluating the performance of roadbed in test-bed section of Honam high-speed railway.

In this study, it explains briefly the test procedure for evaluating the performance of track and bridge in test-bed section of Honam High-Speed Railway.

The nomal method of field load test for bridge in the guide book is too complex to execute high-speed railroad bridge. So, the modificated method by regular schedule train is researched with the raw data of 14 bridge executed in the year of 2011 & 2012. By daily test train, the static measurement are within a range the relative error 1.2% and the common load capability are caculated within a range the relative error 1.4% comparing the nomal method.

Displacement is one of the most fundamental responses, containing useful information regarding dynamic behavior of a structure. Traditional displacement measurement devices such as LVDT have difficulties in using for full-scale civil structures mainly due to the installation inconvenience. The use of laser-based measurements is rapidly increasing; however, the high equipment cost prevents its wider adoption. This study uses a vision-based displacement measurement system as a cost-effective and practical solution for field testing. The vision-based system is used to measure vertical deflections of a railway bridge for high-speed trains to validate its applicability for the bridge deflection measurement.

시설물의 안전관리에 관한 특별법에 의거 철도교량의 공용내하력을 산정하기 위한 현장재하시험을 실시함에 있어 철도 특성상 유지보수 및 각종 검측이 야간이 발생되어 최소 1개월 전에 시험일정 통보하여야 하며 일단 결정된 재하시험일정은 변경이 곤란할 뿐만 아니라 시험 당일 기후 악조건(장마 등)시에는 계측데이터에 예상치 않은 오차가 포함될 수밖에 없으며 1일 시험시간이 3시간 내에 제한되어 시험 중 계측 게이지에 문제 발생 시 대처할 수 없는 실정이다. 특히 고속철도는 일반철도에 비해 상기의 현장재하시험 조건이 더욱 더 까다로운 상태이다. 또한 주기적인 정밀안전진단시만 현장재하시험을 실시하는 경우에는 정밀안전진단 주기에만 과학적 유지관리가 가능하여 구조물의 기능저하, 보강 확인 등의 평상시 과학적 유지관리가 필요한 경우에는 상시운행열차의 유지관리 기준값이 없으므로 소요경비 및 시간이 과다하게 필요한 특정계획(일정통보, 열차수배)에 의한 재하시험을 실시할 수밖에 없는 실정이다. 고속철도 교량은 도로교 혹은 일반철도에 비해 거의 동일한 크기의 하중이 정해진 레일을 주행하는 조건이므로 하중의 작용조건이 명확하다. 이러한 이점을 적극 활용하기 위하여 정밀안전진단 세부지침서에 제시된 재하시험열차를 이용한 표준 현장재하시험 방법보다 상시운행열차을 이용한 개선된 현장재하시험의 적용 가능성을 파악해볼 필요가 있다. 여기에서는 기존에 실시하였던 재하시험열차에 의한 계측결과와 상시운행열차에 의한 계측 결과를 분석하여 상시운행열차에 의한 현장재하시험 가능성에 대해 분석하여 보았다.