地铁车站内流动特性的数值模拟

应用计算流体力学(CFD)方法对地铁列车的进站、出站过程进行了瞬态模拟,得到了不同工况下地铁车站内的气流场分布,分析了列车的运行对车站内流场的影响,并讨论了活塞效应在车站自然通风中的作用.模拟结果表明,列车运行形成的活塞风对车站内的气流组织影响显著,同时也起到了通风换气的作用.站端设置活塞风井能够有效加强车站的自然通风,并降低站内的气流速度.     

地铁整流变压器室通风数值模拟

目的针对地铁车站运行时变压器室内温度过高的问题,提出空调系统优化方案,以满足变压器安全运行的要求.方法利用商业流体计算软件FLUENT对地铁车站牵引变电所内整流变压器室的温度场和速度场进行数值模拟,得到整流变压器室内的温度和速度分布,并对各种工况的模拟结果进行比较分析.结果在变压器的上方有大量的热量,并形成热羽流,影响流场分布;变压器两侧的区域由于存在热阻,影响冷气流通过.结论通过改变风速,使变压器周围的气流组织更合理,以满足变压器正常工作的环境要求,并为今后的类似工程提供参考.     

基于无叶风扇改造的某型地铁车厢气流组织实验与数值模拟研究

为改善地铁车厢内气流组织提升热舒适性,采用基于涡轮技术开发的无叶风扇引入地铁车厢进行改造。采用实验和数值模拟相结合的方法研究地铁车厢改造前后不同工况下车厢内气流组织,并从速度场、温度场、空气龄、空气分布特性对研究结果进行分析。研究结果表明：采用无叶风扇对地铁车厢进行改造后,合理设计无叶风扇的送风速度可提升车厢内气流组织性能。与改造前相比,采用无叶风扇且送风速度为4 m/s时,车厢内气流速度不均匀系数降低了0.16,呼吸区平均空气龄降低了3.7 s,空气分布特性指标提升了11.09%。     

浅谈南京地铁二号线车站通风空调系统

从通风空调系统形式、气流组织等方面详细阐述了南京地铁某车站大表冷器系统、车站通风排烟系统。     

屏蔽门模式环境控制的特性及经济分析

介绍地铁环境控制的3种模式,分析屏蔽门模式环境控制的特性及负荷模拟计算,对3种地铁环境控制模式进行经济分析比较,结果表明,屏蔽门模式是一种最经济的地铁环境控制模式.屏蔽门隔离隧道内热空气与车站内空调冷气之间的交换,使车站成为一个独立的空调场所,可以显著降低车站空调的运行能耗,为乘客提供一个舒适、安全的候车环境.一个典型车站的国产化屏蔽门系统投资费用在1000万元左右,可节省470万元的车站土建及制冷空调设备投资,且每年可节省电2×106kW·h以上,预计5年内就可收回成本.     

北京某地铁车站细颗粒物分布特性研究

为了解地铁环境细颗粒物(PM2.5)污染状况,本文对北京地铁车站PM2.5的浓度进行测试,对北京地铁车站PM2.5分布规律及其浓度的影响因素进行研究。选择复杂的换乘车站—宋家庄车站,针对地铁的公共区(站厅、站台)采用多测点连续测试的方式进行测试。分析结果表明,在室外环境PM2.5污染程度低于重度污染的情况下,地铁车站PM2.5浓度高于室外;列车的频率(活塞风)会造成车站公共区的PM2.5浓度呈现周期性变化。相关性分析表明,地铁站内外细颗粒物之间的相关性显著,颗粒物(PM2.5与PM10)之间的相关性显著。对地铁站内细颗粒物影响颗粒物浓度的相关因素进行分析,明确了客流量、车站温湿度对地铁内PM2.5浓度的影响不显著。     

基于中点模型的北京地铁暗挖车站建设期环境影响评价

以地铁暗挖车站建设期为研究对象,以生命周期评价为基本方法,基于中点模型中的环境影响科学中心方法,选取全球变暖(GWP)、酸化(AP)、水体富营养化(EP)、非生物资源消耗(ADP)、人体毒性(HTP)、光化学烟雾(POCP)六个中点环境破坏类型,根据地铁暗挖车站的特点,确定地铁车站建设期的目的与范围,建立地铁暗挖车站建设期环境影响评估模型.通过对实际工程的环境影响实例分析发现,二次衬砌在车站主体结构建设期的环境影响中占50%以上;地铁暗挖车站建设期内,各环境影响因素从大到小依次为GWP、AP、POCP、EP、ADP和HTP.研究成果为地铁车站建设期的节能减排工作提供了有力的数据支持.     

南昌市地铁车站内氡浓度水平调查分析

对南昌市地铁1号线和2号线车站内氡浓度水平进行监测,初步掌握南昌市地铁重点区域的氡浓度水平,并分析其对工作人员和公众人员带来的辐射危害.采用《环境空气中氡的标准检测方法》(GB/T14582—1993)中的径迹蚀刻法进行采样及测量,并根据《室内氡及其子体控制要求》(GB/T 16146—2015)中的公式进行相关人员年有效剂量评估.结果:南昌市地铁车站内氡浓度范围是8.30～23.72 Bq/m3,均值为14.45 Bq/m3,监测结果均低于400 Bq/m3的参考水平.车控室、站台、客服中心不同类型监测点氡浓度水平差异无统计学意义(P>0.05).1号线和2号线2条不同线路车站内氡浓度水平也无统计学意义(P>0.05).地铁车站内氡所致的工作人员和公众的年有效剂量均低于标准规定的限值要求.南昌市地铁车站内氡对工作人员和公众的辐射危害在安全范围内.     

合肥地铁车站施工风险分析

为了解决合肥地铁车站施工中可能存在的安全隐患,确保地铁车站安全施工,通过分析比较,采用模糊层次分析法、定性分析法与综合评价法分别对合肥地铁车站施工进行风险识别、风险估计与风险评价.结果表明:合肥地铁车站施工时,应注意的风险主要有地质风险、环境风险和施工技术风险.地质风险主要是膨胀性土和地下水的影响,环境风险主要是临近的居民住宅小区的影响,施工技术风险主要是基坑支护不及时、排水措施不利的影响,对合肥地铁车站的施工具有一定的工程指导意义.     

新建地铁车站下穿既有运营车站施工技术

随着城市基础设施的持续建设,地铁轨道交通呈现快速发展的趋势,根据地铁线路规划和线路间换乘的需要,新的地铁线路在施工中将不可避免地会穿越既有运营线路.通过南京地铁2号线车站下穿1号线既有运营车站施工实例,对车站下穿设计、施工工艺及其关键工作等的详细论述,为在复杂施工环境和地质条件下进行新建地铁车站下穿既有运营车站提供了宝贵的经验.     

空调硬卧车内气流组织的数值模拟研究

空调车内气流组织研究是车厢内热环境控制的基础，合理的车内气流组织可有效地改善乘客的冷热舒适性。采用k-ε湍流模型对25K型空调硬卧车内气流组织进行了数值模拟，研究了不同送风方式和送风参数下车内空气流场和温度场分布规律，并与实验结果进行了对照，两者基本一致。研究结果对于改善硬卧车内人体冷热舒适性提供了理论依据，对车内气流组织优化设计有指导意义。     

快慢车行车模式下地铁车站辐射范围研究

地铁车站辐射范围是衡量地铁对站点周边出行者吸引力和地铁交通功能的重要指标.快慢车行车模式下车站服务水平的差异可能导致其吸引力和辐射范围的差异.调研车站客流集散距离分布情况,结合折减系数确定车站辐射范围,分析不同类型车站辐射范围差异,并与全程旅行时间及不同类型车站客流量进行对比,反映快慢车行车模式对车站辐射范围的影响程度,并为改善车站集散交通系统提供理论依据.最后,以上海地铁16号线为例进行实例研究.     

基于仿真的深埋地铁车站疏散时间研究

随着地铁车站的埋深深度日益增加,车站的安全疏散风险增大。本文从站型结构、疏散安全区、车站疏散设施、客流规模和疏散引导等方面,分析了影响深埋地铁车站人员疏散时间的因素。针对紧急疏散场景,构建深埋地铁车站网络模型和疏散行为模型。以北京某在建深埋地铁车站为例,通过模型校验,利用轨道交通乘客集散仿真系统对该站疏散时间进行测算,并将测算结果与理论计算疏散时间对比,结果显示所有乘客能够在5.5 min内从站台疏散至安全区域,符合规范要求。本文研究结果表明采用的系统能够用于深埋地铁车站的疏散时间研究。     

PBA法扩挖大直径盾构隧道修建地铁车站地表沉降控制

北京地铁14号线试验段采用土压平衡盾构修建,并结合PBA(Pile-Beam-Arch)法小规模暗挖拓展区间隧道形成地铁车站.这种工法可以有效地解决地铁车站和盾构隧道施工之间的矛盾,但没有经验可以借鉴.综合运用预测地表沉降的经验公式、相关统计资料和规范及数值模拟方法,对PBA法扩挖大直径盾构隧道修建地铁车站的过程进行地表沉降分析.结合北京地铁车站地表沉降控制基准值和现有地铁车站地表沉降统计数据,提出地表沉降控制标准,并按照三级控制的管理方法,分级分步进行地表沉降控制,研究结果对工程施工有一定的参考价值.     

联系数在地铁车站火灾安全风险评价中的应用

针对采用安全检查表评价方法与模糊综合评价方法进行评价时对信息的删减问题及难以对系统安全状态演化趋势进行分析的现状,以地铁车站火灾安全评价为例,提出采用联系数同时刻画车站火灾的安全状态与不安全状态,建立基于联系数的地铁车站火灾风险评价模型,并通过该模型分析地铁车站火灾的安全风险等级,利用偏联系数分析地铁车站火灾风险的演化趋势.研究结果表明:该模型不仅能实现对风险演化趋势的分析,而且与安全检查表综合评价法相比较,该评价结果具有更好的符合性.     

明挖法地铁车站的施工部署与施工工艺

本文根据明挖法地铁车站的工程地质情况、周边的环境等来确定用明挖法进行地铁车站的施工部署和施工工艺,为地铁车站的施工提供指导作用。     

地铁车站深基坑开挖对土体影响的数值模拟

为了研究地铁工程支护结构对周围土体变形影响的问题,应用有限元计算软件ADINA对地铁车站深基坑工程进行开挖支护模拟,建立明挖法深基坑开挖支护过程的三维模型,分析开挖过程中连续墙支护开挖和连续墙、锚杆联合支护开挖两种工况下,基坑周边地层的位移情况.研究结果表明:地铁车站深基坑的开挖与支护过程是一个基坑支护结构和基坑内土体、基坑周围土体共同作用的问题,支护结构和支护方法对基坑周围环境的影响明显,周围土体和基坑内土体对基坑性状的影响显著.     

不同通风模式下地铁车站内列车火灾的数值模拟

发生火灾时为乘客营造安全的撤离路径是地铁车站环控系统的重要任务.针对地铁车站环境控制系统设计中常用的两种紧急通风模式,使用计算流体力学(CFD)的方法,采用重正化群(RNG)k-ε双方程湍流模型,分别对地铁车站内列车头部、中部和尾部3个不同火源位置的列车火灾进行了三维数值模拟,得到了不同通风模式下的烟气浓度分布.通过分析和比较,认为在列车头部发生火灾时,仅依靠事故风机难以提供足够的能见度,应同时打开站台下排风系统和车行顶道排风系统辅助排烟,其效果在列车中部火灾模拟中得到了验证.列车尾部发生火灾时,推挽式通风模式的效果稍好于全排风通风模式,但也不够理想.文章为地铁车站环控设计中紧急通风模式的选型提供了参考,并对数值模拟方法在地铁车站环控系统设计中的应用进行了探讨.     

土-上盖一体化地铁车站结构耦合作用下振动台试验研究

为研究上盖一体化地铁车站结构的地震响应规律,以轨道交通地上-地下一体化结构体系和单体地铁车站结构体系为研究对象,开展了粉细砂场地振动台试验研究.分别从加速度和应变两方面对地铁车站结构部分进行地震响应研究,并将两种试验结果进行对比.试验结果表明:1)上盖一体化地铁车站结构振动台试验模型土体和结构相同监测点的加速度峰值随着输入地震强度的增加逐渐增大,而加速度放大系数则逐渐减小,测点加速度沿埋深的变化规律与地震动类型有关;2)上盖一体化地铁车站结构的拉应变幅值随着地震强度的增加呈逐渐增大的趋势,模型中柱端部的拉应变幅值最大,侧墙次之,楼板最小;3)上盖一体化地铁车站结构的加速度和应变均小于单体地铁车站结构,其中,加速度变化规律大致相同,应变幅值差异随着地震强度的增加逐渐增大,而差异增幅呈现逐渐减小并收敛的趋势.     

软土地铁车站结构形式对抗震性能影响的研究

为研究地铁车站结构的地震反应特性,结合上海某地铁车站的抗震性能分析,采用有限差分程序FLAC对车站的几种结构形式进行了数值模拟.研究结果表明:保持地铁车站截面的对称性对结构的抗震有利;当结构截面不能保持对称时,在截面形式突变的位置设置沉降缝,能够提高结构的抗震性能;车站与周边开发部位连接处侧墙的开孔尺寸对开孔处柱子及开孔下方车站连续墙内力影响显著.