本文關(guān)鍵詞：公路隧道火災(zāi)擴散及人員疏散研究

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【摘要】：隨著我國公路隧道建設(shè)的迅速發(fā)展,截止2012年,我國公路隧道的總長度已達到6253.4公里,隧道數(shù)量和長度的不斷增長,隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、車輛事故潛在性的逐漸增大,對隧道運營管理及人員安全疏散提出了更高的要求。本文采用FDS模擬軟件設(shè)置了不同的火災(zāi)場景,模擬分析了隧道內(nèi)火災(zāi)擴散規(guī)律,確定了可用疏散時間(ASET),并應(yīng)用經(jīng)驗公式計算必需安全疏散時間(RSET),在此基礎(chǔ)上確定了人員安全疏散方案。主要工作和研究成果如下:(1)通過統(tǒng)計分析各類隧道火災(zāi)事故,總結(jié)了隧道火災(zāi)的誘發(fā)原因、分類及特點;分析了公路隧道火災(zāi)產(chǎn)生的危害。(2)主要研究了公路隧道內(nèi)火災(zāi)條件下煙氣的擴散模型和溫度的分布規(guī)律。分析了隧道火災(zāi)煙氣的產(chǎn)生、回流及機械通風(fēng)對煙氣流動的影響以及隧道內(nèi)溫度場的分布規(guī)律。(3)以西華嶺隧道為例建立了三種火災(zāi)工況,運用FDS軟件模擬分析了火災(zāi)的擴散特征。首先,分析了機械通風(fēng)失效時火災(zāi)擴散規(guī)律及特性,計算了該火災(zāi)條件下所需安全疏散時間。其次,模擬分析了不同縱向通風(fēng)風(fēng)速(2m/s、3m/s、4m/s)時,隧道內(nèi)溫度、煙氣、能見度的分布規(guī)律,并確定了各火災(zāi)條件下所需安全疏散時間,研究結(jié)果表明:當(dāng)機械通風(fēng)風(fēng)速為2m/s時火災(zāi)上游煙氣的回流現(xiàn)象比較嚴(yán)重;當(dāng)通風(fēng)風(fēng)速達到3m/s時火災(zāi)上游無煙氣回流現(xiàn)象,該風(fēng)速有利于于下游被困人員的安全疏散;但當(dāng)通風(fēng)風(fēng)速達到4m/s時,火災(zāi)下游區(qū)域的CO濃度、溫度等迅速擴散,不利于被困人員安全疏散。最后,模擬分析了隧道內(nèi)發(fā)生大功率(100MW)火災(zāi)時,CO濃度、溫度等的分布規(guī)律及特性,并提出了相應(yīng)的控制措施。
【關(guān)鍵詞】：人員疏散 火災(zāi)擴散 公路隧道
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U458;U492.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景和意義9-11
• 1.1.1 研究目的和意義9-10
• 1.1.2 防火疏散技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 主要內(nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 2 公路隧道火災(zāi)事故統(tǒng)計分析17-26
• 2.1 隧道火災(zāi)的特點及分類17-24
• 2.1.1 公路隧道火災(zāi)事故的統(tǒng)計分析17-21
• 2.1.2 公路隧道火災(zāi)的特點21-22
• 2.1.3 隧道火災(zāi)的原因和分類22-24
• 2.2 公路隧道火災(zāi)的危害24-25
• 2.2.1 隧道火災(zāi)溫度的危害24
• 2.2.2 隧道火災(zāi)煙氣的危害24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 公路隧道火災(zāi)擴散模型26-36
• 3.1 隧道火災(zāi)煙氣流動模型26-32
• 3.1.1 煙氣流動的規(guī)律26-28
• 3.1.2 通風(fēng)對煙氣流動的影響28-29
• 3.1.3 煙氣流動模型29-32
• 3.2 隧道火災(zāi)溫度分布的規(guī)律32-34
• 3.2.1 隧道火災(zāi)溫度變化曲線32
• 3.2.2 隧道橫斷面上溫度場的分布32-33
• 3.2.3 隧道縱向溫度分布模型33-34
• 3.3 FDS理論34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 人員安全疏散模型36-42
• 4.1 人員因素對疏散的影響36-38
• 4.1.1 人流移動速度36-37
• 4.1.2 人群特征37-38
• 4.2 人員安全疏散的評價標(biāo)準(zhǔn)38
• 4.3 火災(zāi)到達危險狀態(tài)的影響因素38-39
• 4.3.1 高溫?zé)熈髋c輻射熱38-39
• 4.3.2 有毒氣體和能見度39
• 4.4 人員安全疏散時間的確定39-41
• 4.4.1 隧道內(nèi)被困人數(shù)確定39-40
• 4.4.2 確定RSET的經(jīng)驗公式40-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 5 火災(zāi)模擬及人員疏散分析42-63
• 5.1 隧道火災(zāi)場景42-44
• 5.1.1 火災(zāi)場景分析42-43
• 5.1.2 火災(zāi)場景的設(shè)置43-44
• 5.2 自然通風(fēng)時火災(zāi)模擬44-47
• 5.2.1 自然通風(fēng)時火災(zāi)模擬分析44-46
• 5.2.2 自然通風(fēng)時人員安全疏散分析46-47
• 5.3 機械通風(fēng)時火災(zāi)模擬47-59
• 5.3.1 縱向通風(fēng)對火災(zāi)的影響47-55
• 5.3.2 通風(fēng)條件下人員安全疏散分析55-59
• 5.4 大型火災(zāi)模擬分析59-62
• 5.4.1 100MW火災(zāi)模擬分析59-61
• 5.4.2 車輛通行隧道的控制措施61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論與展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究的成果69

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本文編號：668458