개요

장대레일에 대한 안전성 검토 과정에서 철도교를 통과하는 이동하중을 1m 간격으로 고려해야 하는 경우, 교량 길이, 선로 수와 열차 진행 방향에 따라 수 천 개의 케이스를 검토해야 할 수 있습니다.

LUSAS의 RTA (Rail Track Analysis)를 활용하여 여러 개의 이동하중을 포함한 해석 모델 구성 및 결과 검토 과정을 정리하였습니다.

1m 간격 열차 이동하중 활용

입력 데이터 정리

Excel 스프레드시트의 Loading 워크시트에 이동하중을 정의합니다.
여러 종류의 차량 하중 세트를 정의하여 진행 방향이 다른 이동하중을 정의할 수 있습니다.

다음은 제동하중과 연직하중을 포함하는 1개의 열차 하중 세트가 모델 상 300m 위치에서 500m 위치까지 이동하는 다섯개의 이동하중을 정의한 것으로 이동 간격은 125m가 됩니다. 이동하중 개수를 200로 정의하면 이동하중 간격이 1m가 됩니다.

모델 생성 및 해석

앞에서 정의한 Excel 스프레드시트를 불러들이면, 장대레일 축력 겸토 모델이 생성되고 해석까지 완료 됩니다. 온도하중에 대해 Unloaded Stiffness 도상 스프링이 적용되고, 열차 하중이 재하된 구간은 Loaded stiffness 도상 스프링으로 변경하여 적용됩니다.

이동 하중간 발생하는 최대값 (Envelope)에 대한 설계 검토

모든 이동하중케이스로부터 얻어진 결과를 비교하여 발생하는 최대값을 검토합니다. LUSAS RTA의 후처리 기능을 이용하여 모든 이동하중케이스에 대한 결과와 Envelope 결과를 Excel 보고서로 한 번에 추출할 수 있으나, 수천여개의 하중케이스가 필요한 경우에는 Envelope 결과를 먼저 검토하는 것을 추천 합니다. (Excel 버전에 따라 한 시트에 출력할 수 있는 컬럼수 제한이 있으며, 전체 하중케이스에 대한 결과를 모두 출력하는데 상당한 시간이 소요될 것으로 예상됨)

최대값을 유발하는 하중 위치 정보 확인

최대값 보고서를 통해 설계검토 대상 항목에 대한 최대값과 최대값을 유발하는 하중 위치 정보를 확인합니다. 아래와 같이 최대값이 발생한 하중위치를 푸른색으로 구분하여 표시합니다.

선택한 하중 위치에 대한 보고서

위의 최대값 추출 결과를 설계기준과 비교하여 설계 검토를 수행합니다.

보고서 작성을 위해 개별 하중 위치에 대한 별도의 데이터와 그래프가 필요한 경우, RTA 후처리 기능을 이용하여 보고서를 추출합니다.

ZLR/RLR 배치

필요한 경우 ZLR/RLR 배치를 결정할 수 있으며, 이를 반영하여 위의 과정을 반복합니다.