發(fā)布時間：2017-06-27 14:04

  本文關(guān)鍵詞：大空間建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)時耐火性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大空間火災(zāi)下,由于大空間建筑使用功能的要求,往往無法設(shè)置防火防煙分區(qū),總建筑面積上的火災(zāi)荷載大,且火羽流在寬闊空間內(nèi)可卷吸足夠的氣體,故往往造成與一般室內(nèi)火災(zāi)相比更嚴重的特大火災(zāi)事故。除此之外,大空間火災(zāi)還具有這幾個特點：不易進行防火分隔；普通火災(zāi)探測技術(shù)無法及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)；常用的噴水滅火裝置不能有效發(fā)揮作用；人員的安全疏散相當(dāng)困難；建筑結(jié)構(gòu)破壞后果嚴重。因此研究大空間火災(zāi)的發(fā)展規(guī)律及防火措施對于建筑業(yè)和消防行業(yè)都具有重要意義。為弄清大空間火災(zāi)下的火焰發(fā)展規(guī)律,目前國內(nèi)外已有許多學(xué)者在大空間火災(zāi)的研究分析中做出了貢獻,包括場模擬模型、區(qū)域模擬模型等計算模型也相對成熟,相應(yīng)的計算分析軟件也發(fā)展迅速。本文詳細介紹了幾類大空間火災(zāi)的現(xiàn)有模型,包括火災(zāi)升溫模型、火羽流的溫升計算模型和頂棚射流的計算模型,通過比較發(fā)現(xiàn),目前工程上運用的計算模型都是基于原有模型結(jié)合實際火災(zāi)火場監(jiān)測的情況進行修正得到的。另外,通過對比有機、無機和復(fù)合材料等幾種材料的耐火極限及各自特點,本文對大空間火災(zāi)的防火保護也提出了相應(yīng)的建議。本文利用有限元模型分析軟件,建立了一個跨度25m的輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房,并結(jié)合Fluent分析軟件,采用湍流模型的穩(wěn)態(tài)模擬計算,模擬了大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房中發(fā)生局部火災(zāi)后,火災(zāi)的發(fā)展情況以及構(gòu)件的溫度、應(yīng)力、變形等的變化情況,從而反映了大跨度結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下整體的力學(xué)響應(yīng)。結(jié)合防火保護的有關(guān)內(nèi)容,本文對大跨廠房的案例提出了防火保護相應(yīng)措施,以圖延長廠房主要構(gòu)件的耐火極限。
【關(guān)鍵詞】：大空間火災(zāi) 計算模型 有限元
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU998.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 1.3.1 影響常見建筑結(jié)構(gòu)耐火因素分析14-15
• 1.3.2 建筑結(jié)構(gòu)耐火性能分析理論及模型15
• 1.3.3 提出大空間建筑的防火設(shè)計方法與措施15-16
• 第2章 建筑結(jié)構(gòu)耐火性能分析16-23
• 2.1 室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展概況16-18
• 2.1.1 一般火災(zāi)發(fā)展過程16-17
• 2.1.2 一般火災(zāi)發(fā)展階段17-18
• 2.2 建筑構(gòu)件的耐火性18-19
• 2.3 大空間建筑火災(zāi)特性19-23
• 第3章 理論模型分析23-34
• 3.1 大空間建筑火災(zāi)模型23-26
• 3.2 大空間火災(zāi)升溫計算模型26-30
• 3.2.1 火羽流計算模型26-28
• 3.2.2 頂棚射流計算機理28-30
• 3.3 建筑結(jié)構(gòu)有限元耦合分析模型30-34
• 第4章 大空間建筑結(jié)構(gòu)耐火性能分析34-42
• 4.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析34-36
• 4.1.1 鋼構(gòu)件升溫計算34-35
• 4.1.2 火焰形狀參數(shù)計算35-36
• 4.2 建筑材料耐高溫性能表現(xiàn)36-40
• 4.2.1 無機材料36-39
• 4.2.2 有機材料39
• 4.2.3 復(fù)合材料39-40
• 4.3 火災(zāi)極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)組合40
• 4.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火驗算基本規(guī)定40-42
• 第5章 大跨廠房結(jié)構(gòu)實例分析42-74
• 5.1 工程背景42-44
• 5.2 模型假設(shè)44
• 5.3 數(shù)學(xué)模型44-47
• 5.3.1 CFD工作流程44-45
• 5.3.2 湍流模型45-46
• 5.3.3 基本方程46-47
• 5.4 數(shù)學(xué)建模47-50
• 5.5 無防火保護措施結(jié)果分析50-58
• 5.5.1 Fluent軟件結(jié)果分析50-55
• 5.5.2 ANSYS軟件結(jié)果分析55-58
• 5.6 防火保護措施58-68
• 5.6.1 防火保護措施概述58-61
• 5.6.2 含防火保護措施的建模61-62
• 5.6.3 含防火保護措施模型結(jié)果分析62-68
• 5.7 結(jié)構(gòu)耐火時間研究68-73
• 5.8 本章小結(jié)73-74
• 第6章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 本文結(jié)論74
• 6.2 研究展望74-76
• 參考文獻76-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果79-80
• 致謝80

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