近年來(lái),醫(yī)院、車站、商場(chǎng)等公共建筑朝著規(guī)模巨大化、功能復(fù)雜化發(fā)展,建筑體量的增大和復(fù)雜功能的整合使建筑物內(nèi)的人群構(gòu)成更加復(fù)雜,此類人員密集場(chǎng)所的安全疏散問(wèn)題也更加復(fù)雜,成人、老人、兒童具有較大的身體狀態(tài)差異,身體尺寸差異是其中最明顯的一點(diǎn)。在疏散發(fā)生擁堵時(shí),行人相互碰撞排擠,老人和兒童相對(duì)成年人處于明顯的劣勢(shì),因此存在尺寸差異的混合人群疏散運(yùn)動(dòng)的研究在建筑物疏散安全設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。然而目前有關(guān)人群疏散問(wèn)題的研究,多關(guān)注綜合各種影響因素討論疏散效率、疏散時(shí)間等問(wèn)題,鮮有關(guān)注尺寸差異對(duì)運(yùn)動(dòng)特性的影響現(xiàn)象和機(jī)理分析的研究。本文關(guān)注人群中有尺寸差異的個(gè)體混合時(shí)對(duì)疏散過(guò)程及疏散效率的影響,通過(guò)社會(huì)力模型對(duì)二元混合（兩種個(gè)體尺寸）的模擬,發(fā)現(xiàn)存在大個(gè)體排擠小個(gè)體的分層現(xiàn)象,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先在對(duì)比人群運(yùn)動(dòng)與顆粒物質(zhì)的群體運(yùn)動(dòng)中發(fā)現(xiàn),兩種群體運(yùn)動(dòng)在描述方法、運(yùn)動(dòng)機(jī)制、宏觀現(xiàn)象等方面具有很高的相似性,因此引入非均勻顆粒體系中描述混合-分離過(guò)程中分層程度的混合熵,來(lái)描述人群疏散運(yùn)動(dòng)的分層程度。并參考顆粒分層機(jī)理----非均勻顆粒體系運(yùn)動(dòng)分層的“巴西果”效應(yīng),用慣性機(jī)制對(duì)人群中的分層現(xiàn)象進(jìn)行解釋,然后... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

“巴西果效應(yīng)”（a）與“反巴西果”效應(yīng)（b）[18]

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10切向分力大于該乘積時(shí)，兩顆粒將在接觸表面發(fā)生滑動(dòng)。圖1.2彈性-阻尼模型，(a)圖為彈簧阻尼器，(b)圖為滑動(dòng)阻尼器因此碰撞接觸力可由彈性-阻尼方程表示：n,ijnnnn,ijF=kδv，t,,,,,/tttijnijsnijtttijsnijkff=δvFFδδF，F(xiàn)，v表示速度（矢量），nδ表示位移變形（矢量），k表示材料的剛度，和f分別表示碰撞阻尼系數(shù)和滑動(dòng)阻尼系數(shù)。下標(biāo)ij表示顆粒ij之間，i和j分別表示顆粒i和j，n代表法向，t代表切向，s代表滑動(dòng)。2010年，劉石等[59]用DEM方法模擬了顆粒斜板上的運(yùn)動(dòng)和分層過(guò)程，討論了斜板表面粗糙度的影響。2013年，ShengliWu等[60]對(duì)加料過(guò)程進(jìn)行模擬，計(jì)算了大規(guī)模顆粒群通過(guò)三維V形料斗的運(yùn)動(dòng)和分層現(xiàn)象，分析結(jié)果表明大、小顆粒比重不同以及料斗的形狀都會(huì)導(dǎo)致不同的分層程度，影響加料效率。2017年，DizheZhang等[61]模擬了呈倒錐形囤積的顆粒群運(yùn)動(dòng)，引入分層系數(shù)M（mixingindex）量化分層程度，并用對(duì)流機(jī)制解釋了分層現(xiàn)象。近年來(lái)，對(duì)顆粒物質(zhì)分層現(xiàn)象和“巴西果”效應(yīng)的研究主要借助先進(jìn)的計(jì)算資源和成熟的仿真模型。借此研究人員開始討論大規(guī)模顆粒物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，為了研究顆粒物質(zhì)的局部運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)，微觀仿真模型被廣泛應(yīng)用，且在成熟的仿真模型基礎(chǔ)上不斷有改進(jìn)方案提出。1.2.4顆粒群體運(yùn)動(dòng)的分層機(jī)制顆粒體系的運(yùn)動(dòng)研究有不同的描述方法，相對(duì)應(yīng)的，對(duì)其分層機(jī)制的探索也主要集中在幾何、力學(xué)和能量等方面。（1）能量分層機(jī)制不同于孤立系統(tǒng)的熵增原理，在開放系統(tǒng)平衡態(tài)體系中，內(nèi)部的排列組合總

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文13差異對(duì)整體疏散時(shí)間的影響：尺寸差異帶來(lái)的擁堵和理論幾何疏散時(shí)間的減小，相互競(jìng)爭(zhēng)使得整體疏散時(shí)間存在最小值。然后，按照中國(guó)人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)取值，將模擬條件設(shè)置得更接近實(shí)際，討論了不同尺寸占比對(duì)整體疏散時(shí)間的影響。發(fā)現(xiàn)：當(dāng)小個(gè)體行人與數(shù)量占優(yōu)的大個(gè)體人群混合進(jìn)行疏散時(shí)，他們?cè)诟?jìng)爭(zhēng)中會(huì)一直處于劣勢(shì)。最后，本文將問(wèn)題拓展至多元混合（多種個(gè)體尺寸）人群，探論了出口寬度的綜合影響。表明：在門寬較小時(shí)，個(gè)體尺寸差異對(duì)整體疏散時(shí)間的影響更大，且小個(gè)體到達(dá)出口的時(shí)間更晚。本文研究所采用的技術(shù)路線如圖1.3所示。圖1.3本文研究技術(shù)路線圖


本文編號(hào)：2913981