교차터널구간의 철도진동에 의한 동적상호거동 :

문훈기

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자료유형: 학위논문

저자정보: 문훈기 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 신종호

발행연도: 2013

저작권: 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수6

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

교차터널구간의 철도진동 중첩에 대한 기초연구

문훈기 , 김강현 , 박길춘 외 2명 대한토목학회 학술대회 2013.10 학술대회자료

교차터널구간의 철도진동에 의한 동적상호거동

문훈기 토목공 2013.01 학위논문

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도심지 구간의 지하철 노선확장과 고속철도 노선증가로 지하철 노선 하부로 고속철도 터널이 교차하는 사례가 늘고 있다.
교차터널은 정적인 문제에 대한 연구가 주로 진행되었지만 도심지 구간의 교차 터널은 열차가 동시에 통과할 때 진동 및 지반진동소음의 증폭우려가 있으므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 연구의 목적은 교차하거나 인접한 철도터널에서 진동중첩영향을 분석하고 진동중첩영향 평가기술을 개발하는 것이다.
본 연구에서는 실내실험을 통하여 진동중첩의 영향과 주파수대역별 중첩 영향을 확인하였다.
지표면에서 측정한 가속도 값이 단일터널 진동시 보다 인접터널 동시 진동시 증가하여 진동중첩의 영향을 확인하였으며, 고주파대역에서 진동의 중첩과 상쇄효과가 극명해 지는 것을 밝혀냈다.
동적수치해석을 통하여 다양한 조건에서 진동의 중첩효과를 확인하였고 상부터널과 하부터널의 이격거리에 관한 매개변수해석 결과 진동중첩영향범위는 연직거리 4D, 수평거리 3D 이내의 범위로 제시하였다.
수치해석 결과를 토대로 경험적 평가법에서 적용할 수 있는 터널교차로 인한 진동중첩추정식을 제시하였다.

#교차터널 #열차진동 #지반진동소음 #진동중첩 영향평가 #진동중첩 영향범위 #진동중첩 추정식

제1장 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 범위 4
제2장 터널간 동적거동의 이론적 배경 6
2.1 개요 6
2.2 진동의 메커니즘 9
2.3 파동의 중첩효과 15
2.3.1 반대방향으로 진행하는 파동의 중첩 15
2.3.2 파동의 증폭과 상쇄간섭 16
2.3.3 근접터널 진동의 중첩 18
제3장 터널교차구간 진동영향 실험 26
3.1 실험 개요 26
3.2 실험 장비 27
3.2.1 모형토조 27
3.2.2 진동발생장치 28
3.2.3 계측장비 30
3.3 타격진동 중첩실험 31
3.3.1 실험조건 31
3.3.2 실험결과 32
3.3.3 수치해석적 재현 36
3.4 주파수대역별 중첩실험 40
3.4.1 실험조건 40
3.4.2 실험결과 41
3.5 요약 및 결론 48
제4장 터널간 동적 상호작용의 모델링 기술 49
4.1 수치해석 49
4.1.1 고유치해석 50
4.1.2 시간이력해석 51
4.2 동적하중 55
4.2.1 철도진동특성 55
4.2.2 철도진동의 영향요인 56
4.2.3 열차하중 58
4.3 동적지반계수의 특성 63
4.3.1 개요 63
4.3.2 지반내의 감쇠 64
4.3.3 수치해석 적용물성치 67
4.4 3차원 교차영향의 2차원 모델링 68
4.4.1 터널교차각과 근접영향 68
4.4.2 교차구간의 모델링 68
4.4.3 3차원 모델링과 2차원 모델링 70
4.4.4 3차원해석과 2차원 해석결과 비교 72
4.4.5 결론 75
제5장 상호거동 영향고찰 76
5.1 상호거동 영향인자 분석 76
5.2 해석조건 77
5.3 동일단면해석 80
5.3.1 동일단면 동일하중해석 80
5.3.2 동일단면 이형하중해석 101
5.4 이형단면해석 107
5.4.1 대표단면해석 107
5.4.2 이격거리 중첩효과해석 117
5.4.3 토피고 변화해석 126
5.4.4 물성치 변화해석 131
5.5 요약 및 결론 136
제6장 상호거동 영향평가 기법개발 139
6.1 지반진동 영향평가 139
6.2 터널의 진동영향평가 144
6.2.1 가정조건의 설정 144
6.2.2 경험법(FTA)에 의한 지반진동평가 145
6.2.3 수치해석 결과 비교 147
6.3 근접 및 교차조건에 따른 중첩영향 148
6.3.1 진동중첩 영향평가 방안 148
6.3.2 근접교차조건을 고려한 진동중첩 영향평가 151
제7장 결론 155
참고문헌 157
국문초록 161

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