单洞双层超大直径城市盾构隧道逃生优化模拟

随着盾构隧道的大规模建设,遇到紧急情况人员疏散成为亟待解决的问题,尤其是大直径城市盾构隧道.为了研究3种不同楼梯角度以及有无休息平台对人员疏散时间的影响,以某城市公路隧道为超大直径单洞双层盾构结构隧道为依托,利用Pathfinder数值模拟方法,建立上下层人员疏散楼梯逃生模式,提出最优化方案.仿真结果表明:楼梯坡度越大,人员疏散所用时间越长;当楼梯坡度为45°和60°时,有休息平台比无休息平台人员疏散所用时间要短,坡度为30°时则相反;楼梯间距设为80 m,楼梯坡度为30°中间无休息平台时,人员逃生所用时间最短,不过接近火灾危险时间;楼梯间距缩短为60 m,较之原设计楼梯间距80 m,为消防救援争取更多的救援时间,充分保证人员安全逃生.     

公路隧道行车及横通道间距的研究

以雪峰山隧道为工程实例,为避免隧道火灾时车辆间的引燃,根据公路隧道火灾特点,利用辐射传热原理,对车辆间的火灾蔓延进行分析,同时为确保隧道火灾时人员安全疏散,利用火灾模拟软件FDS4.0及隧道疏散模拟软件Tunev,分别计算和比较了4种典型火灾场景在不同横通道间距情况下的危险时间及包含人员疏散行为特征的疏散时间,并分析其经济性。结果表明:火区上游客车最小引燃间距为1 m,油灌车最小引燃间距为5 m,隧道内安全行车间距应大于65 m;雪峰山隧道的最佳横通道间距为270 m。该结论可为公路隧道消防系统的设计、紧急疏散方案和引导指挥体系的建立提供理论依据。     

基于烟囱效应的高海拔超长公路隧道横通道设计参数研究

为研究烟囱效应作用下高海拔超长公路隧道的横通道间距及宽度等设计参数,以天山胜利隧道为例,运用火灾动力学模型FDS建立了不同坡度的高海拔公路隧道三维火灾燃烧模型,分析了高海拔隧道火灾温度及烟气的分布规律,给出了隧道内火灾模式下人员的可用安全疏散时间。考虑了高海拔及烟气对疏散速度折减、人体特征、车辆类型及载客量等因素,采用三维人员仿真模型Pathfinder建立了不同隧道横通道间距与宽度组合下的人员疏散模型,得到人员的必需安全疏散时间。基于安全疏散准则,给出了不同坡度下天山胜利隧道横通道的设计间距及宽度推荐值。结果表明：①隧道坡度越大,烟囱效应越明显,火源上坡方向温度上升及可视度下降速度越快,可用安全疏散时间越少;②隧道坡度为0.5%、1%、1.367%以及1.8%时,距离火源上游250m处的可用安全疏散时间分别为496s、456s、430s和415s。;③天山胜利隧道儿童、成年男性、成年女性及老人的疏散速度分别为0.72m/s、1.07m/s、0.91m/s和0.65m/s;④当隧道坡度为0.5%、1.0%、1.367%和1.8%时,建议横通道间距（宽度）分别设置为250m（2m）、250m（2.2m）、220m（2m）和220m（2.2m）。     

螺旋型隧道火灾蔓延规律及人员安全疏散规划

为研究特殊线型的螺旋隧道中火灾蔓延规律,提出人员安全疏散规划,基于数值模拟软件FDS(fire dynamics simulator),以典型螺旋隧道——咪的村隧道为例,模拟20 MW火灾模式下,临界风速通风时螺旋隧道上行、下行隧道发生火灾后的火灾蔓延情况,重点分析螺旋隧道内温度和烟气浓度的纵向分布。根据模拟结果提出螺旋隧道火灾模式下人员安全疏散规划,进行咪的村隧道人行横通道设计校验。结果表明,螺旋隧道发生火灾时,人员的逃生方向与隧道上、下行及人员所处位置有关,应按照火灾蔓延烟气流动规律,有序的向更易撤离方向逃生;根据模拟结果,建议以900 s作为螺旋隧道人员可用安全疏散时间,经校验咪的村螺旋隧道人行横通道设计距离满足人员安全疏散要求。     

高校楼梯间疏散逃生事故致因与防控研究

为探究火灾情境下高校楼梯间疏散逃生事故致因机理,减少火灾疏散逃生事故的发生,运用文献分析法、实验法、问卷调查法、定性和定量分析法对高校火灾问题进行研究,并结合高校火灾疏散模拟实验构建高校楼梯间疏散逃生事故致因模型,发放问卷收集相关数据,运用SPSS 25.0检验数据信度和效度后进行因子分析,并使用AMOS 25.0对模型进行修正拟合。研究表明:火灾逃生情境中个体和群体认知能力、楼梯间空间结构、恐惧心理等因素均对不安全行为有较大影响,在此基础上,建立了高校楼梯间疏散逃生事故防控模型并提出3条防控对策,指出优化安全设计、加强人员行为管控和科学组织引导疏散的重要意义。研究对高校楼梯间疏散逃生事故的防控管理提供一定的借鉴,有助于提升火灾情境中逃生人员的安全决策能力。     

高层建筑火灾时的人员安全疏散性能

高层建筑火灾情况下的人员疏散性能是评价建筑安全性能、指导人员逃生的重要依据.文中将火灾情况下人员的疏散过程分成觉察、发出警报及行动3个部分,采用经验公式计算得到人员觉察和疏散的时间,并采用水力模型模拟人员在楼梯间的疏散过程,计算高层建筑火灾情况下人员在楼梯和通道的流动时间,实现人员疏散过程的计算机模拟.最后以一栋教学楼为例,计算了危险来临时间和周一到周六各上课时段的人员疏散所需时间,分析了教学楼的安全疏散性能.     

建筑物安全疏散系统设计探讨

建筑物火灾中,无论是人员逃生,还是抢救重要物资,都离不开科学合理的安全疏散设施.本文从安全出口总宽度、楼梯间的首层是否设置直通室外的安全出口、楼梯间在各层的平面位置是否改变、地下楼梯间与地上楼梯间是否连在一起、地下楼梯间在首层未与其它部分是否分隔、楼梯的耐火极限、疏散走道耐火等级、装修材料的应用、应急照明和疏散指示标志的设置等方面对疏散系统的优化设计进行了探讨,对现行建筑疏散设计中的问题进行了检讨,以期能对设计人员在进行建筑物防火设计时有所帮助.     

高层建筑火灾的人员疏散性能研究

高层建筑火灾情况下的人员疏散性能是评价建筑的安全性能,指导人员逃生的重要依据。为此,将火灾下人员的疏散过程分成是觉察、行为及反应和行动三个部分,采用经验公式计算得到人员觉察、行为和反应的时间,并采用水力模型模拟人员在楼梯间的疏散行动过程,计算高层建筑火灾情况下人员在楼梯和通道的流动时间,实现人员疏散行动过程的计算机模拟。     

高层住宅安全疏散设计与优化

运用火灾模拟软件FDS(fire dynamic simulation)及人员疏散仿真软件Pathfinder对某高层住宅内人员遇火灾时的安全疏散进行研究,并基于火灾模拟结果及疏散模拟结果提出安全疏散措施及方案.研究结果表明:火灾发生时,通过关闭建筑内部的防火门可有效阻止着火房间烟气的蔓延,增大出口宽度可有效减少人员疏散时间,采用不同的楼梯电梯协同疏散方案会导致疏散时间的不同.因此,对高层住宅业主加强火灾安全教育,在火灾发生时采取合理的疏散方案可有效提升住户的逃生率.     

长大公路隧道火灾安全疏散性能化设计与分析

基于性能化防火设计方法, 分析火灾条件下长大公路隧道内人 员疏散行为的特点,给出隧道内人 员疏散的安全判据,并结合某隧道 的结构及车流特征对人员疏散过程 进行了数值模拟研究,分析隧道在 正常通车和局部行车堵塞时,不同 火源位置、横通道间距与横通道宽 度对人员疏散时间及安全状态的影 响。结果表明,与建筑内人员疏散不 同,长大公路隧道内火灾的可用安 全疏散时间(ASET)与需要的安全疏 散时间(RSET)均为沿隧道长度方向 位置的函数。隧道内人员安全疏散 的时间曲线在各横通道疏散口出现 峰值,这主要是受到横通道通行能 力的限制,各疏散口人员集聚等待 所致。当隧道发生局部堵塞时,横 通道口需要的安全疏散时间显著增 加,危险性也急剧增大。隧道内人 员疏散的性能化防火设计应综合考 虑火源位置对人员载荷及疏散口位 置可用安全疏散时间的影响。该研 究为公路隧道火灾安全疏散设施的 优化设计提供依据。     

混凝土框架结构不同楼梯构造方案抗震性能分析

在地震发生时,楼梯对人们逃生起着至关重要的作用。但从震后的灾害情况看,在混凝土框架结构中常会发生楼梯间构件被破坏的情况,甚至出现楼梯间整体倒塌的现象,丧失了应有的疏散功能。针对混凝土框架结构不同楼梯的构造方案进行了抗震性能分析,明确了混凝土框架结构楼梯的合理构造方案,为结构设计提供可靠的依据。     

电梯用于高层建筑火灾疏散的安全性量化评价

为了研究在现代高层建筑火灾中应用电梯进行疏散的问题,基于电梯在火灾中安全使用的前提,提出了建筑物火灾情况下,采用电梯和楼梯进行人员疏散的综合评价方法.通过采用和建立相应的数学模型,计算应用二种模型的疏散时间,进而对高层建筑火灾疏散进行量化评价,并确定混合疏散方式的最佳疏散人数的比率.为建筑物的火灾安全逃生计划的制定提供重要依据.算例仿真表明了该方法的有效性.     

隧道火灾数值仿真与应急响应研究

对城市隧道内小轿车失火(5MW)基于不同的通风速度进行了4组数值仿真,分析了火灾过程中的温度、O2摩尔分数以及CO体积分数分布.在此基础上,进行了隧道火灾的应急响应的研究,包括隧道应急通风、人员疏散及逃生研究:本研究对隧道的防火、应急响应具有一定的指导意义.     

钢筋混凝土框架楼梯抗震措施探讨

楼梯作为疏散、逃生的主要通道,在地震来临时,起到举足轻重的作用。就地震中楼梯的破坏机理做了一些简要的分析,提出楼梯间、梯梁、梯段板、梯柱的抗震措施,以完善楼梯的结构设计,提高楼梯的抗震性能。     

既有公路隧道开挖过程中的动力测试与分析

1 引言 某南方公路隧道二期工程是在与既有隧道南侧中心线间距较近的情况下,新开挖一条平行隧道.新建隧道全长2.270km,最大开挖宽度11.28m,最大开挖高度8.34m,为双车道公路隧道.隧道中心线间距25.00m,净间距小于13.5m,为小净间距公路隧道①.     

公路隧道火灾的模型试验与数值模拟分析

为研究公路隧道火灾烟气温度场的分布规律,提升公路隧道的火灾安全性,以相似理论为依据,结合某实际隧道工程实例,设计了一套隧道火灾模型实验装置。模型隧道横截面为0．88m×0．5m,长12m,隧道内的风速可在0～5m／s范围内调节。采用该试验装置,进行了火灾时隧道内温度场的纵向、横向分布规律以及温度场扩散范围的火灾模型试验。试验中设定了不同的通风风速来模拟实际的隧道火灾场景,隧道内烟流温度通过数据采集系统读取。用FDS火灾动力学模拟软件进行了数值模拟计算,总体来看数值模拟的结果与试验数据的吻合程度较好。并依据试验及数值模拟的结果对隧道火灾的控制、救援和人员疏散提出了一些建议。     

公路隧道通风临界风速模拟研究

随着公路隧道向长大方向的发展,隧道内的行车速度和密度加大,隧道中的车辆因互相撞击、货物的自燃等原因引起隧道火灾事故的几率有增加的趋势.而风速对隧道中的火灾影响巨大.本文运用FDS软件,分别选择中小型火灾(火源功率为3MW和20MW),对隧道的临界风速进行数值模拟,刻划了其纵向通风时临界风速的分布情况.模拟结果表明对中小型火灾,在临界风速下可以有效地抑止烟气的回流,为上游人员的撤离创造良好的条件;而下游则应该尽快疏导交通,以减少烟气扩散对下游的疏散的影响.临界风速的设置也有利于保护隧道结构.     

射流风机位置对隧道火灾烟气蔓延特性的影响

为探明隧道火灾临界风速时的火区通风阻力,并明确射流风机局部风流场对隧道烟气蔓延的影响规律,采用计算流体动力学软件ANSYS Fluent,建立了考虑20 MW火灾长度800 m的1∶1隧道数值模型。通过开展5 MW隧道火灾数值计算和1∶10物理模型试验,以临界风速和温度为指标,验证所建数值模型的合理性和适用性。确定隧道火灾临界风速及火区通风阻力,并在临界风速条件下,进行火源与射流风机不同相对位置时隧道火灾场景的数值计算。研究结果表明：300 m隧道内5 MW火灾,临界风速约为2.0 m/s,火区通风阻力约为3.0 Pa; 800 m隧道内20 MW火灾,临界风速约为2.8 m/s,火区通风阻力约为7.0 Pa。在20 MW火灾临界风速条件下,当火源位于风机下游40 m范围内,烟气分层完全被破坏,火源下游区域不利于人员疏散,当火源位于风机下游80及120 m处,烟气状态分别为分层较好和分层良好,相应的火灾危险区域分别为火源下游300 m范围内和火源下游100 m范围内;当火源位于风机的上游,烟气蔓延至风机位置前分层良好,蔓延至风机位置后,随高速射流迅速向下部扩散并充满隧道断面,风机下游区...     

基于FDS的公路隧道火灾仿真

本文中以一实际公路隧道为研究对象,当隧道发生中型规模火灾且纵向通风风速为临界风速时,使用FDS软件对隧道内的温度场、烟气浓度场及能见度的分布进行了大量的数值模拟分析研究。得出了隧道各断面的温度、CO浓度及能见度的分布规律,给出了几项改善人员逃生的措施。本文的研究结果对制定长大公路隧道火灾应急预案提供了重要的技术支持。     

长大公路隧道火灾温度场分布试验研究

为了掌握长大公路隧道内的火灾行为,提升秦岭特长公路隧道的火灾安全性,进行了火灾时隧道内温度场的纵向、横向分布规律及温度场扩散范围的大比例(1:6)火灾模型试验.模型隧道内径为1.8 m,长100 m.隧道内的风速在10 m/s范围内.试验中设定了3个火灾规模用以模拟实际的隧道火灾场景.试验中隧道内烟流温度通过CAN数据采集系统自动记录.试验结果表明,横向温度分布呈现拱顶最高,拱腰、边墙次之,底部最低的规律.对纵向温度分布而言,火区温度最高,随着远离火区温度逐渐降低.火灾规模及通风速度对温度分布及温度扩散范围具有明显的影响.随着火灾规模的增大,隧道内各点烟流温度及影响范围均增大.而随着通风速度的增大,温度扩散范围增大,火区最高温度降低,隧道内温度分布趋于均匀.此外,根据试验成果对结构防火措施、设备布置方案、火灾时通风风速的设定以及行车距离的限制等给出了合理的建议.