為了解不同通風方式下隧道火災煙氣的運移情況,開展了管道熱煙實驗；進行了不同通風方式下火災煙氣運移的數值模擬；分別采用理論計算和數值模擬方法得到了不同火源熱釋放速率的縱向臨界風速。結果表明:縱向風速較小時管道中的煙氣呈現層狀運動,風速較大時煙氣分層現象消失；車廂內煙氣的溫度高于車廂外相同高度的煙氣溫度；采用數值模擬得到的臨界風速低于弗洛德臨界模型的計算結果；相同火災功率時壓入式通風臨界風速比抽出式通風臨界風速略小。當隧道內產生速度不小于2m/s的縱向風時,可將煙氣限制在火源的下游隧道。

針對地鐵長區間隧道中著火列車停在中間豎井處的火災情況,搭建1∶10比例的隧道模型并開展火災實驗,研究煙氣自然填充時不同豎井高度、機械通風時不同縱向風速和不同豎井排煙風速下隧道內的頂棚溫度分布、人眼特征高度處溫度分布和co濃度分布規律,得出最佳的排煙模式。結合經濟投入對比分析,選擇既滿足排煙效果又經濟節能的排煙方式。結果表明,排煙時采用最低的豎井高度10m,不開啟豎井排煙設施,只通過豎井前后的縱向通風速度v1=1.6m/s,v2=2.5m/s排煙,此時的節能效果最優。研究結果可為地鐵長區間隧道的排煙節能優化提供一定的參考。

研究火災煙氣狀態對排煙風機性能的影響,系統分析了地鐵隧道火災煙氣的煙囪效應和熱阻效應,將地鐵隧道系統和排煙風機作為一個整體考慮,分析隧道煙氣溫度和密度沿程變化規律,建立隧道火災網絡模擬的數學模型,提出在隧道火災排煙網絡模擬時應以質量流量替代體積流量和風機性能的修正方法,研究了隧道火災煙氣流動模擬的數值方法,綜合分析地鐵隧道火災的熱阻效應、煙囪效應及煙流狀態對地鐵排煙風機排煙能力的影響。研究方法和結果為地鐵隧道火災煙氣控制和事故應急處理決策提供科學依據。

通過數值模擬與試驗的方法研究地鐵區間隧道發生火災(火源功率為5mw)時,半橫向排煙方式中排煙風速、排煙口間距、排煙口面積對排煙效果的影響。以某地鐵區間隧道為原型,利用fds建立全尺寸隧道模型進行數值模擬研究。此外,根據froude相似模型,建立了1∶10的地鐵區間隧道模型試驗臺,以驗證數值模擬的可靠性。結果表明,半橫向排煙方式可以有效地排出隧道發生火災時產生的煙氣。數值模擬結果與試驗結果的相對誤差在2.5%~25%,驗證了利用fds研究隧道火災的結論是可靠的。排煙風速、排煙口間距、排煙口面積設置過大或過小都會影響排煙效果。

結合多個規范,對城市軌道交通區間隧道火災探測器的設置提出個人見解.

結合工程實例,運用土體、圍護結構相互作用有限元計算原理,對基坑開挖時由于土體應力釋放和降承壓水作用對地鐵區間隧道的影響進行了計算分析,并提出降低其影響的建議及措施,可供類似工程參考。

通過1/20小尺寸模型實驗對城市隧道火災組合通風排煙方式下的排煙特性進行了研究.通過對不同縱向風速和不同排煙量下溫度和煙氣實驗結果的分析,表明隧道的頂部排煙量越大,煙氣層下降越慢,越有利于隧道內的人員疏散,但是排煙量的增大對降低隧道頂部溫度效果不大.根據實驗結果可知,對于組合通風方式下的隧道火災,應先打開頂部排煙口進行排煙,然后開啟火源上游風機進行縱向通風,縱向通風風速應控制在臨界風速左右.

針對地鐵長大過海區間隧道通風排煙問題,結合青島地鐵1號線瓦貴區間工程,采用理論及對比分析、數值解算等方法,分析過海區間隧道區間風井設置、火災工況氣流組織等問題。介紹青島地鐵1號線瓦貴區間概況,然后提出區間風井設置的要點,參考國內相關城市過江工程實例,采用土建排煙風道,以保證災害工況下兩車追蹤人員的疏散安全。闡述陸域段防排煙和海域段防排煙方案,對于陸域段,排煙方案可以按照常規地鐵區間進行設置;對于海域段,需根據區間長度,采用全吊頂或者局部吊頂排煙方案。通過研究區間火災安全目標,設定熱釋放功率為10mw,隧道臨界風速為2.1m/s,重點排煙量為80m3/s,并繪制通風網絡解算結果圖,解算結果表明各區間風井的防排煙系統均滿足規范要求。

以錢江水下盾構隧道為研究對象,采用fds5.0對雙向均衡排煙模式和50mw火災規模下、10個不同集中排煙量對隧道火災煙氣控制效果的影響進行模擬計算。對比分析不同集中排煙量下,隧道內排煙閥處豎向排煙風速、排煙閥及排煙風機口處溫度、排煙效率、行車道2m高度處能見度、煙氣蔓延范圍的變化情況。模擬分析表明,集中排煙量對排煙效果影響很大。當排煙量為190m3/s時,可達到較好的隧道火災煙氣控制效果。

為了掌握建筑中庭底部發生火災時,不同機械送風方式對熱煙氣運動規律與排煙效率的影響,從而為中庭防排煙設計提供參考,利用大渦模擬(les)數值方法對某商場內的中庭式建筑空間4種機械送風方案對火災產生的熱煙氣流場作用效果進行了模擬.通過對結果比較分析后得到,單純采用側送風方式會擾亂熱煙氣,并會加劇煙氣向周圍平臺的擴散和煙氣層的下沉;底部采用上送風方式時雖然會在一定程度上緩解煙氣層高度的降低,但不能防止煙氣在中庭上部分向周圍平臺的擴散;而采用上送風和側送風相結合、多個送風口分布的方式不僅能夠減緩煙氣層高度的下降,同時還可以有效防止煙氣向周圍平臺的擴散,是比較適用于中庭的一種送風方案.

目前,地鐵區間隧道的防排煙系統驗收已成為地鐵工程消防驗收工作中的重要一項。本文通過分析典型地鐵區間消防驗收實例,提出了基于多點風速儀的區間防排煙系統驗收方法。

地鐵附近的基坑施工是影響區間隧道及地鐵車站正常運營的一個重要性因素。若施工方案不當或保護措施不夠,很可能引起區間隧道發生過大的不均勻變形。針對基坑開挖對地鐵區間隧道的影響評價,本文提出了一種數值方法與解析方法相結合的新方式。首先利用縱向剛度等效和橫向剛度等效原則建立了模擬區間盾構隧道的三維等效連續化模型,實現較為精確且方便的三維彈塑性有限元分析;然后采用三次多項式曲線進行擬合,分析基坑開挖各工況下隧道的縱向變形曲率的變化;另外,利用解析推導建立縱向彎矩和管片接頭環縫張開量之間的關系,從而實現在三維彈塑性數值模擬結果的基礎上結合解析推導的全面評價,為地鐵區間隧道的運營階段保護提供參考。

以鄭州地區某臨近運營地鐵區間隧道的基坑開挖為工程背景,采用數值計算方法,考慮隧道結構-土體-基坑支護結構的共同作用,建立了二維非線性計算模型,分析了建筑基坑開挖對既有地鐵區間隧道的受力和變形的影響,并對區間隧道安全性進行了評價。結果表明:隨著基坑分步開挖的進行,隧道各點的豎向、水平向位移都在不斷的增加,最后開挖步增長速度尤為明顯；開挖結束時,區間總位移最大位置發生在隧道靠近基坑的一側,最大總位移7.9mm,最大水平位移4.8mm,最大豎向位移4.6mm,均在規范允許范圍內。

以蘇州某建筑基坑與既有地鐵盾構區間隧道近接施工項目為背景,利用有限元方法,分析了建筑基坑開挖對既有地鐵區間隧道的受力和變形的影響.結果表明:建筑基坑施工過程中隧道發生變形,整個開挖過程中隧道水平位移最大值為4.4mm,隧道豎向位移最大值為2.1mm;基坑開挖過程中地鐵區間隧道外側最大彎矩為60.7kn·m,發生在開挖3#基坑至坑底階段;上部建筑施工完成后地鐵區間隧道變形減小,水平最大位移減小至3.1mm,豎向最大位移減小至1.4mm.

地鐵的火災疏散和防排煙——對上海地鐵一號線若發生火災時的人員疏散、排煙設施及效果進行了分析比較。

以某地鐵隧道過江段為研究對象,基于cfd數值模擬方法,采用大渦模擬火災分析軟件fds對相同縱向風速條件下,排煙道內不同排煙風速對地鐵列車火災煙氣控制效果的影響進行模擬對比分析,分析結果可為設計單位對在排煙風機的選取提供一定的參考。模擬分析的結果表明,當縱向風速設定為1m/s時,排煙風道內排煙風速為5m/s即能達到較好的地鐵列車火災煙氣控制效果。

隧道火災中高溫煙氣是導致人員傷亡的最主要因素,火災中如何快速有效地排除高溫煙氣是隧道消防中的重要課題.本文采用cfd模擬方法對采用集中排煙道進行半橫向排煙時隧道內火災煙氣的蔓延進行了模擬分析,對不同排煙閥設置下隧道火災煙氣的控制效果進行了比較,討論了半橫向排煙系統中排煙閥的設置原則和對排煙效果的影響,可為隧道火災半橫向煙氣控制系統的設計提供參考.

高層建筑發生火災時,煙氣對人員的生命安全有著非常大的威脅,因此有效地控制煙氣在建筑物內的擴散對于人員的逃生是非常重要的。通過高層建筑內煙氣流動的數學模型,采用k-ε兩方程三維紊流模型對高層建筑火災時排煙口布置于走廊頂棚和走廊側壁時的機械排煙進行模擬。結果表明,排煙口的布置方式不同對排煙效果的影響很大。排煙口置于頂棚時比排煙口置于側壁時排煙效率高近10%,走廊內危險性低。在進行排煙設計時應優先考慮將排煙口設置在走廊頂部。

通過對地鐵區間隧道和列車火災發生原因以及區間隧道和列車火災危險性分析,提出地鐵火災的防范重點應在地鐵列車上。應從設計、運營、維護、管理、乘客教育等多方面采取防范措施,做到有效控制火源、限制火災燃燒條件、完善火災探測手段,從而降低地鐵火災的發生概率。

縱向通風對隧道火災煙氣層結構及豎井排煙的影響機制研究

第25卷增刊巖土力學vol.25supp.2 2004年11月rockandsoilmechanicsnov.2004 收稿日期：2004-04-30 作者簡介：王衛東，男，1969年生，博士，高級工程師，一級注冊結構工程師，主要研究方向為深基坑工程設計理論與方法、高層建筑地基礎工程。 文章編號：1000－7598－(2004)增－0251－05 基坑開挖卸載對地鐵區間隧道影響的數值模擬 王衛東，吳江斌，翁其平 （華東建筑設計研究院有限公司，上海200002） 摘要：上海新金橋廣場基坑工程位于地鐵區間隧道的正上方，坑底距隧道頂的最小距離僅

指出了隧道發生火災時,影響煙氣控制效果的因素很多,如排煙量、排煙口的數量、火源與排煙口的距離等。探討了在采用ansys-cfx軟件模擬多種熱釋放率(hrr)情況下,排煙口位置對火源煙氣控制的影響規律。模擬結果表明:臨界排煙量隨著hrr增加、排煙口中心與火源中心間的距離增大而增大。