교량에서의 화재는 최근까지도 빈번하게 발생되고 있으며, 특히 케이블교량에서 화재가 발생될 시 케이블에 높은 온도상승으로 인해 케이블에 손상 및 파단이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 케이블교량에서 발생될 수 있는 화재 시나리오를 설정하였다. 또한 실물차량 화재실험 결과를 토대로 화재강도모델을 제안하여 대상교량 케이블의 열전달 해석을 수행하였다. 해석 결과 단면적이 작은 케이블에서 더 높은 온도상승이 발생되며, 유조차를 제외한 차종의 경우 내화 성능 기준을 초과하지 않는 결과를 나타내었다. 유조차 화재의 경우 갓길에서 발생될 때 최소 단면적 케이블에서 내화 성능 기준을 초과하는 결과 를 보이며, 기준을 초과하는 케이블의 높이는 약 14m로 나타나 이에 따른 대책 및 내화 보강의 필요성을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 케이블교량에서 화재가 발생될 때 케이블의 온도변화에 대한 간접적인 평가가 가능한 것을 확인하였으며, 향후 화재 발생 시 바람에 영향을 고려한 열전달 해석과 케이블의 온도상승 시 교량의 사용성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

PURPOSES: The occurrence of unexpected disasters, including fire events, increases as the road network becomes complicated and traffic volume increases. When a fire event occurs on and under bridges, the damage extensively influences direct damage to structures, vehicles, and human life and secondary socioeconomic issues owing to traffic blockage. This study investigated potential fire-hazard risks on bridges of the Korean national route roadMETHODS: The investigation was conducted using field investigation and analysis with satellite pictures and road views from commercial websites and the Bridge Management System (BMS). From the filed investigation, various potential fire resources were identified. The satellite pictures and road views were helpful in measuring and recognizing conditions underneath bridges, stowage areas, etc.RESULTS : There are various potential fire resources underneath bridges such as piled agricultural products, parked petroleum tanks, construction equipment, and attached high-voltage cables. A total of 94.6% of bridges have underneath clearances of less than 15 m. A bridge underneath volume that can stow a potential fire hazard resource was 7,332 m3 on average, and most bridges have about 4,000 m3 of space. Based on the BMS data, the amounts of PSC and steel girders were 29% and 25%, respectively.CONCLUSIONS : It was found that the amount of stowed potential fire hazard resources was proportional to the underneath space of bridges. Most bridges have less than 15 m of vertical clearance that can be considered as a critical value for a bridge fire. The fire risk investigation results should be helpful for developing bridge fire-protection tools.

본 논문은 교량 하부에서 발생된 화재에 대한 강-콘크리트 합성구조의 전반적·국부적 손상평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 정확성 및 효율성을 높이기 위해 구성재료의 과도 비선형 열적·열역학적 특성이 고려된 열-구조 연성병렬 화재해석 기법이 제안되고, ANSYS solver와 연결되어 해석이 수행되며, 표준화재시험과 비교·검증된다. 검증된 해석기법을 통해 국내에서 발생된 부천고가교 합성구조에 대한 화재손상해석이 수행된다. 해석결과 강박스 거더의 하부 플랜지 및 복부의 경우 임계온도를 초과하였고 구조적 처짐과 변형 형상이 화재사고 결과와 비교적 잘 일치하였다.

최근 교통과 물류의 발달과 함께 위험물 수송의 증가와 교통량의 증가로 인하여, 주요한 사회기반시설물 중 하나인 교량에 대하여 예상하지 못한 화재사고 화재 발생이 증가하는 추세이다. 또한, 교량 하부 공간의 효율적인 사용에 대한 요구가 늘어남에 따라, 하부에 유조차 및 화물차 등의 위험물질이 적치되는 비율이 증가하고 있으며, 앞서 기술한 이유들로 인하여 최근 교량의 화재 발생 위험성이 급격히 증가하고 있다. 하지만, 이러한 피해를 줄이기 위해, 교량에 대한 화재 위험도 평가가 수행된 사례가 있으나, 사용자의 관점에서 안전성을 고려한 실용적 으로 위험도를 평가할 수 있는 모델이 부족하다. 이에 본 연구에서는 국도교량에 적용 가능한 정량적인 위험도 평가모델을 제시하였다. 교량의 화재위험도에 큰 영향을 미치는 형하고, 화재강도, 교량의 재료, 소방차량 도착시간 등을 주요인자들로 선정하였으며, 선정된 인자들을 FDS에 반영하여 화재강도와 지속시간에 따른 각 교량의 최고 온도를 산출하였다. FDS 해석결과와 위험도 등급기준, 소방차량 도착시간을 반영한 화 재 위험도 평가 모델과 위험도에 따른 대응방안을 수립하였다. GIS의 네트워크 분석기능을 통해 소방서에서 교량까지의 도착시간을 예시적으 로 산출하였으며, 이를 통해 예시적인 교량의 위험도 등급을 평가하고, 그에 따른 대응방안을 제안하였다.

In this study, the number of fire stations per radius centered at bridges on the national road route was calculated through GIS based on BMS and POI information. The fire risk could be represented as the number of fire stations nearby bridges. The radius was 5km but could be extended to longer distances. The number of fire stations in the northern part of Gyeonggi, Gangwon mountain area, and northern part of Gyeongsang area were smaller than those in other districts.

The spaces under bridge have been used as business zone and yard. The facilities and piles of goods under bridges are considered at high risk for fire danger. In this paper, CFD simulations were conducted to predict the temperature change beneath steel and concrete bridges due to fire in clothing boxes, frequently placed in the space under bridge. Based on these results, the relationship between the piled height of clothing boxes and the clearance of bridge, and temperatures beneath the bridge was derived using a Lagrange interpolation.

The spaces under bridge have been used as business zone and yard. The facilities and piles of goods under bridges are considered at high risk for fire danger. In this paper, CFD simulations were conducted to predict the temperature change beneath steel and concrete bridges due to fire in clothing boxes, frequently placed in the space under bridge. Based on these results, the relationship between the piled height of clothing boxes and the clearance of bridge, and temperatures beneath the bridge was derived using a Lagrange interpolation.

This paper aims at optimizing fire risk assessment for highway bridges using different classification schemes. Based on results, highway bridges are categorized into three groups according to fire risk levels and compared to actual cases of fire incidents. From comparisons, it is required to determine the proper classification scheme according to type of risk and data.

This study developed a fire risk assessment procedure for the bridges on the highway. The fire risk assessment consists of three part. PRA, SRA, and DRA. with The preliminary risk analysis (PRA), considering the bridge to need analysis. The simplified risk Analysis (SRA) assesses the risk level of the bridge based on bridge information database. detailed risk analysis (DRA) conducts for high risk bridge in the SRA. In SRA, factors which influence fire event occurrence and vulnerability are investigated. based on risk assessment, select proper countermeasures.

In this study, warehouse under bridge was analysed for evaluating the effects of the fire source using FDS code. As a results, most of the bridges were vulnerable to spalling of concrete and it is confirmed that strength of concrete and steel rebars reduced differently according to the type of fire source. The book combustion has the strongest intensity, and the bridge higher than 30m can ensure thesafety for the fire in the case of the rubber combustion.