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화재에 의한 사장교 케이블의 유한요소 해석

FEM Analysis on the Damage for the Cable of Cabled-suspension Bridges by Fire

  • 송용선 (공주대학교 건설환경공학부) ;
  • 이병식 (공주대학교 건설환경공학부) ;
  • 김형주 (군산대학교 토목환경공학부) ;
  • 박원태 (공주대학교 건설환경공학부)
  • 발행 : 2008.02.28

초록

최근 케이블을 이용한 현수교 또는 사장교 형식의 교량들이 건설되고 있다. 이러한 교량에서 자동차 충돌등의 사고에 의한 교량위 화재로 손상을 받는 경우가 종종 발생되고 있으나, 화재에 의한 교량구조물의 안정성에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국도확장사업구간에 시공되고 있는 사장교 교량을 대상으로 하여, 상용소프트웨어인 Solid Works 2007을 사용하여 모델링하고, COSMOS FloWorks 2007소프트웨어에 의한 열전달 해석 및 열응력 해석을 통하여 와이어, 교량위 화재 발생시 와이어, 사재방재 파이프 및 그 주변에 대한 사재방재케이블의 안전을 검토 하였다. 해석변수로는 열원의 온도, 방호책과 열원사이의 거리, 풍속, 스텐인레스강관 끝단의 높이를 사용하였다.

Recently, cabled-suspension bridges and suspension bridge have been increasingly built in korea. But such structures were often damaged by fire due to car collison. In this study, the cabled-suspension bridges constructed under the kind of the project of national road aggrandizement are modeled using Solid Works 2007. The COSMOS FloWorks 2007 software are used for Heat Transfer Analysis and Thermal Stress Analysis. The safety of wire, HDPE pipe and stainless steel pipe are investigated. The major variables for the analysis are the temperature of the heat source, the distance between the fire-proof bulk head and the heat source, wind velocity, and the height of the end of Stainless steel pipe.

키워드

참고문헌

  1. 이정오, 박희용, "열전달", 범한서적출판(주), 1992.
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  3. 김화중, "지하생활 공간의 화재하중 및 화재성상분석을 통한 화재 위험도 예측기법 개발", 한국건설기술연구원, 건설교통부, 한국건설기술평가원 지원 중간보고발표자료.
  4. COSMOSFloWorks Fundamentals (User's Manual), DAS, 2007.
  5. Klaus-Jurgen Bathe, "Finite Element Procedures in Engineering Analysis", Prentice_Hill, pp.268-277, 1982.