Prediction of Railway Induced Ground Vibration Caused by A Moving Load Using Theoretical Track-Ground Coupled Model

철도로 인해 유기되는 지반 진동을 사전에 예측하고 대응하기 위해서는 철도기인 지반 진동을 신뢰성 있게 해석할 수 있는 이론 모델의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 주파수-파수 영역 해석 방법을 이용해 철도기인 지반 진동 해석 모델링에서 가장 중요한 궤도-지반 연성 모델링을 수행하였다. 지반은 다층 탄성체 지반으로 가정하였으며, 궤도는 자갈 도상 궤도와 콘크리트 슬래브 궤도의 두 가지 형태를 고려하였다. 구축된 궤도-지반 연성 모델의 해석 예로써, 궤도와 연성된 지반을 따라 전파되는 파동의 분산 관계를 해석하고 그 특성을 살펴보았다. 그리고 레일을 따라 300 km/h의 속도로 이동하는 준정적 하중과 동적 조화하중에 의해 유기되는 지반 진동을 예측하였다. 이를 통해, 준정적 하중에 의한 지반 진동은 콘크리트 슬래브 궤도보다 자갈 도상 궤도에서 더 크게 발생하며, 두 궤도모두 거리가 멀어짐에 따라 준정적 하중에 의한 진동은 약 5 Hz 이하의 저주파수 대역에 국한되는 것으로 나타났다. 또한, 궤도와 가까운 지점에서는 궤도 형식에 따라 지반 진동 수준에 다소 차이가 나타나지만, 거리가 멀어질수록 궤도 형식에 다른 지반 진동의 크기 차이는 두드러지지 않는 것으로 예측되었다.