일반철도 기존시설물

1. 일반철도 기존시설물 내진성능평가 및 보강 추진 현황 2006. 8 한국철도시설공단

2. 목차 철도 시설물 현황 - 시설물 현황 - 철도 기존 내진설계 적용 현황 - 내진설계 미반영 시설 현황 철도시설물의 지진피해 양상 철도시설물의 내진성능평가 현황 철도시설물의 내진보강 현황

3. 시설물 현황 1. 철도 시설물 현황

4. 철도 내진설계 적용 현황 1. 철도 시설물 현황 기존 구조물 내진설계 적용 - 열차 운행에 따른 진동을 고려하여 일반구조물보다 설계기준강도 상향 적용 - ’96(’95 고베지진 이후) 부터 내진설계 기준 적용 : 고속철도설계기준, 도로교설계기준, 건교부설계기준 준용 기존역사 및 건물 내진설계 적용 - ’88년도부터 내진설계적용 (6층 이상, 연면적 1만㎡ 이상의 건물대상) 건축법 제 38조의 규정에 의거 설계시 내진 고려 지진발생시 열차 안전운행 - 운전취급규정, 고속철도운전취급규정, 운전취급 안전지침에 의거 - 지진 발생 시 열차운행 제한

5. 교 량 터 널 건축물 1. 철도 시설물 현황 <내진설계 미반영 시설물 대책 현황> • 내진보강제외 : 2층 이하 건축물, 현재 진행 또는 계획 중인 철도건설사업 및 개량예정 구간, 단경간 교량

6. 일본 효고현 고베 지진피해 ('95. 1. 17. 05:46) 2. 철도 시설물의 지진 피해 양상 교각 파괴 (b) 주철근 국부좌굴에 의한 파괴 전단 균열 주철근 국부 좌굴에 의한 파괴

7. 일본 효고현 고베 지진피해 ('95. 1. 17. 05:46) 2. 철도 시설물의 지진 피해 양상 받침 파괴 가동단 받침부 손상 (거더의 과다한 이동 시) 고정단 받침부 손상 (받침부 용량 초과 지진하중 발생시)

8. 일본 효고현 고베 지진피해 ('95. 1. 17. 05:46) 2. 철도 시설물의 지진 피해 양상 상부 구조 파괴 거더 슬래브 손상 (과다한 수평 하중에 의해 거더가 서로 충돌)

9. 인도 지진 피해 (‘01) 2. 철도 시설물의 지진 피해 양상 상부 구조 파괴 조적식 교량의 파손

10. 대만 지진 피해 (‘99) ※ 지진으로 인한 낙교 피해 낙 교 연단거리 부족으로 낙교 (도로교)

11. 일본 효고현 고베 지진피해 ('95. 1. 17. 05:46) 2. 철도 시설물의 지진 피해 양상 궤도 뒤틀림

12. 일본 효고현 고베 지진피해 ('95. 1. 17. 05:46) 열차 탈선

13. 제1단계 조적식 구조물 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황  ◦ 과업기간 : 2001. 3. 7 ～ 2002. 4. 20  ◦ 발주기관 : 철도청  ◦ 용 역 사 : 한국철도기술연구원  ◦ 소요예산 : 450백만원  ◦ 과업대상 : 조적식 교량 118개소, 터널 44개소 과업기간 : 2001. 3. 7 ~ 2002. 4. 20 발주기관 : 철도청 시행기관 : 한국철도기술연구원 소요예산 : 450백만원 과업대상 : 교량 118개소, 터널 44개소 제1단계 조적식 구조물 과업의 효율성을 위하여 예비평가와 상세평가로 단계적 실시 제2단계 콘크리트 구조물 상 세 평 가 예 비 평 가 예 비 평 가 기간: ‘06.07.18 ~ ’07.12.31 시행: 한국철도기술연구원 규모: 1,600백만원 대상: 교량 286개소 터널 40개소 건축물 82개소 기간: ‘05.09.29 ~ 12.31 시행: 한국시설안전기술공단 규모: 195백만원 대상: 교량 503개소, 터널 149개소, 건축물 112개소 상세평가 필요개소 선정

14. 조적식 구조의 파괴 양상 석재와 석재 연결 모르타르부에서 응력집중현상으로 인장 또는 전단에 의한 취성파괴 내진 안정성 해석 방법 공급내진역량/소요내진역량 비 균열유발 지진하중 크기 설계기준 상 지진 하중 크기 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <조적식 구조물> S T A R T 재료 및 단면 특성 입력 벽돌 및 줄눈 모르타르의 강도(물성치시험) 입력 전용 해석프로그램 개 발 다층 조적식 구조물의 물성치 계산 내 진 해 석 석재와 모르타르의 응력으로 치환 분리 평균응력, 축차 응력 계산 파괴발생여부 판별 E N D

15. 균 열 붕 괴 선형탄성해석의 한계 극복, 탄성범위 이상의 거동 유추 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <조적식 구조물-비선형정밀해석> 비 선 형 시간이력 해석 경 로 분 석 하중 증가상태 파악 붕괴유발하중 산정 앞쪽 하단부 소성변형상태 앞쪽 줄눈모르타르에서 가정먼저 균열 발생 보수보강 한계기준 설정 : 최외측 줄눈 모르타르 균열 시 <연직방향 응력 분포도> <줄눈 모르타르의 등가소성 변형도>

16. 터널 갱구부 내진 성능 평가 사면 내진 성능 평가 기초지반 액상화 평가 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황<조적식 구조물> 내 진 보 강 여 부 결 정

17. 내진보강 핵심교량 내진보강 중요교량 내진보강 관찰교량 내진보강 유보교량 A등급 B등급 C등급 D등급 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <콘크리트 구조물> 예 비 평 가 지진도, 취약도, 영향도 고려 ▶내진그룹화 및 우선순위 결정 <공급내진역량/소요내진역량 비> 안전성 분석

18. 건축물 교 량 터 널 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <콘크리트 구조물> 예 비 평 가 결 과 내진 A, B등급 선정 ▶상세평가 대상 결정

19. 교 량 평 가 교량 내진상세평가 지진파 작성 비선형 모델 개발 비선형 시간이력해석 수행 취약부 평가 ▪ 교량받침 손상여부 ▪ 교각하부 손상여부 ▪ 낙교발생 여부 내진보강 여부 결정 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <콘크리트 구조물> 상 세 평 가 내진 A, B등급 선정 ▶상세평가 대상 결정 • 대 상 (56.9%) : 교량 286/503개소 (핵심 81, 중요 205) • 재료(콘크리트 및 보강철근)의 비선형 거동 고려 • 비선형 해석모델 개발, 해석

20. 터 널 평 가 터널 내진상세평가 터널주변 토질 조사 및 특성 파악 선형 모델 개발 선형시간이력해석 or 다중모드 응답스펙트럼 해석 취약부 평가 ▪ 면벽구조/▪ 갱구부 내진보강 여부 결정 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <콘크리트 구조물> 상 세 평 가 내진 A, B등급 선정 ▶상세평가 대상 결정 • 대 상 (26.85%) : 터널 40/149개소 (핵심 5, 중요 35) • 터널 주변의 토질특성을 고려한 선형해석모델 개발 • 선형시간이력해석 or 응답스펙트럼해석

21. 액상화 평가 시 추 조 사 액상화 예비평가 액상화평가 필요? 액상화 간이평가 안전율 < 1.5 액상화 상세평가 안전율 < 1.0 액상화 안전 액상화 대책 공 필요 3. 철도시설물의 내진 성능 평가 현황 <콘크리트 구조물> 상 세 평 가 내진 A, B등급 선정 ▶상세평가 대상 결정

22. 조적식 구조물의 내진보강 현황 4. 내진 보강 현황

23. 4. 내진 보강 현황 <보강공법>

24. 4. 내진 보강 <교각 보강 예제>

25. 철도 시설물의 안전성 향상 ’07년 이후 ’06~’07년말 ’05년말 ’04년말 내진취약부 보강 완료 콘크리트구조 내진성능 상세평가 콘크리트구조 내진성능 예비평가 조적식 구조 내진성능평가 열차 안전 운행 확보

26. “감 사 합 니 다”