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.

강바닥판 포장에 사용될 수 있는 특수아스팔트 중의 하나인 구스아스팔트는 의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강바닥판에 예상하지 못한 열응력 및 열변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 타설 중에 강바닥판에 미치는 열영향을 시공조건을 고려하여 사전에 평가하고 그 영향의 최소화를 위해서는 열전달 및 열응력 수치해석을 실시하여야 하지만 구조해석에서 주로 사용되는 평판/보요소의 특성상 3차원 구조해석 모델에서 구현하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 강바닥판 교량의 열영향해석을 위하여 일반적인 구조해석모델에 직접 적용할 수 있는 등가열원(EHS) 산정방법을 제안하였다. 강바닥판 교량의 구스아스팔트에 의한 열영향을 정확히 평가하기 위하여 (1) 기존의 실험결과를 이용하여 열전달해석에 필요한 물리량을 검증하고, (2) 정밀해석을 통해 3차원 교량모델에 적합한 등가열원을 산정하였으며, (3) 이를 해석모델에 적용하여 산정한 등가열원에 의한 수치해석방법의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제안된 등가열원은 실제 강교량의 3차원 열전달 및 열응력 해석에 즉각 활용될 수 있으며, 등가열원산정기법은 용접잔류응력해석, 교량의 화재 해석 등 열영향을 받는 다른 공학적 해석에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

강바닥판은 콘크리트 바닥판에 비해 강성이 작아 차량의 윤하중에 의해 국부적으로 큰 변형이 발생하여 포장표면에 인장응력을 유발시켜 포장균열 발생의 원인이 된다. 또한, 용접이음부의 포장이 균일한 두께로 포설되지 않거나 강바닥판과 아스팔트 포장 사이의 부착성 부족으로 인해 공용 중 포장손상이 발생한다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 강바닥판 교량에 구스 아스팔트와 같은 부착성 및 내구성이 우수한 특수 아스팔트 포장을 실시하는 경우가 늘고 있으나 구스 아스팔트는 일반 아스팔트 보다 약 100℃정도 높은 고온상태에서 포설되기 때문에 강바닥판의 온도가 100℃~130℃ 정도 상승하게 된다. 이와 같은 온도상승은 포장 시공 중 강바닥판의 변형을 유발하고 포장 완료 후에도 강바닥판 교량의 품질에 악영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 구스 아스팔트 포장온도가 강바닥판의 열변형에 미치는 영향을 검토하여 강상판 교량의 시공상에 문제점이 되고 있는 포장문제를 해결하고자 하였다. 해석결과, 지점과 교각의 2개의 교량받침과 Shear key가 설치되어 구스아스팔트 포장 시공 도중 문제시 되고 있는 지점의 부반력에 의한 받침의 들림이나 신축이음의 영향, 교축방향 변위의 영향은 모두 허용치 범위 내에 있는 것으로 나타났다. 또한, 보부재에 모델링된 U-리브, 종형 및 횡형의 단부부재에 발생하는 응력은 강바닥판 또는 평판에 발생하는 응력에 비하여 작은 것으로 나타났다.

최근 건설 기술의 발달과 더불어 긴 지간을 갖는 사장교나 현수교의 건설이 증가되어 왔다. 긴 지간을 이용하는 이런 형태의 교량들은 해안이나 산간벽지의 교량을 건설하는데 적합하다. 그러나, 이러한 교량들의 케이블이나 상판들은 차량 충돌에 기인된 화재로 인하여 가끔 손상을 받아왔다. 화재에 노출된 케이블은 대형 참사를 야기시킬 수 있고, 구조요소로서의 중요한 역할을 할 수 없게 된다. 본 논문의 목적은 교량위의 차량 화재로 인한 사장교 케이블 안전성을 예측하고 평가하는데 있으며, 교량의 3차원 모델링에 있어서는 상용소프트웨어인 Solid-Works를 사용하였고, 사장교 케이블의 열전달해석과 유동해석에는 Cosmos-FloWorks를 이용하였다. 간편 해석을 위해, 방호책과 열원사이의 거리, 풍속, 케이블을 싸고 있는 파이프 끝단 높이는 고정 상태로 악조건으로 하고, 시간과 함께 변동되는 열원에 의한 케이블의 열전달해석과 유동해석을 하였다.