火灾场景下公路隧道横通道参数研究

横通道作为公路隧道的避难设施,其间距和宽度的确定非常重要。从人员安全疏散的角度出发,阐述了根据隧道火灾时人员安全疏散的判据确定横通道间距和宽度的方法。结合某隧道工程实例,通过模拟隧道内火灾烟气蔓延和人员疏散过程,对比分析不同工况下可用安全疏散时间(ASET)与需要的安全疏散时间(RSET),从而为横通道间距和宽度的确定提供定量依据。     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

盾构隧道联络横通道的振动台试验与数值模拟

联络横通道与隧道主体形成的空间交叉结构是隧道抗震的薄弱环节.为探讨联络横通道采用刚、柔两种连接形式时对盾构隧道地震响应的影响,以相似理论为基础,通过室内土工试验确定了振动台试验中地层和结构相似模型的材料参数及配比,分别建立了振动台试验结构模型和数值分析模型;将第1组试验得到的地层卓越频率15.0 Hz作为其余试验工况和数值计算中地震动频率的输入依据,通过试验和数值计算相结合分析的方法对主隧道与联络横通道的地震响应规律进行了研究.研究结果表明:结构与相同深度位置地层的加速度响应变化规律基本相同,离地面越近,地层加速度的放大效应越明显;联络横通道采用刚性连接时,其最大应变反应出现在结构的拱顶和两侧拱脚处,而采用柔性连接可较好的降低结构各处的应变反应,且输入地震峰值加速度越大其减弱效果越明显;主隧道横断面上,靠近联络横通道连接处的位置易受其影响而产生应力突变,采用刚性连接时,其受到的影响更大;振动台试验与数值结果规律基本一致,采用刚性连接时,联络横通道对主隧道纵向的影响范围约为3.0倍联络横通道宽度,而采用柔性连接时其影响范围则减小至1.5～2.0倍.     

设置横通道的隧道遮光棚数值分析及应用

山区高速公路隧道群近距离隧道洞口间设置遮光棚可以优化隧道的行驶环境,提高隧道间行车的安全,同时符合"四个交通"的发展要求。针对山西省天大高速公路大梁山特长隧道出口与黑石崖隧道进口之间增设遮光棚工程,运用Midas Civil~[1]有限元程序建立三维荷载结构模型,分析了隧道间设有横通道的遮光棚钢结构~[2-3]在不同荷载工况下的力学反应和变位规律,为日后类似遮光棚结构设计选型、后期管养提供了参考依据。     

横通道对隧道出口微压波影响的数值模拟研究

采用三维粘性、等熵、可压缩、非定常流的Navier-Stokes方程,用有限体积法进行区域离散,对高速列车通过设置有横通道的隧道时所引起的出口微压波进行模拟.研究表明,横通道能降低隧道内的空气压力,其位置和断面大小都对出口微压波有重要影响.     

横通道对双洞互补式公路隧道通风效果的影响

以采用双洞互补式通风方式的某公路隧道为对象,运用ANSYS软件,对不同数量、不同位置的横通道设置条件下隧道内速度场进行三维数值模拟,对比分析了横通道对公路隧道双洞互补式通风效果的影响.研究结果表明,对于长度为1000m的隧道,3条横通道比2条横通道的通风效果好,横通道间距100m比间距50 m的通风效果好,研究结论为可为类似隧道的运营通风方案确定提供参考.     

隧道火灾疏散安全性的数值模拟分析

隧道发生火灾时,影响人员疏散的3大因素是高温、烟气的毒害性,以及烟气对可视距离的影响.文中对一段长200 m的隧道进行火灾数值模拟,获得了温度与烟气的时空变化规律.采用确定临界值,比较各个危险因素达到临界值的最短时间,辨识出隧道火灾疏散中的最大危险有害因素,指出隧道火灾疏散过程中的最重要工作是控制温度.     

新建横通道与既有隧道交叉点处理方案探讨

针对新建横通道对既有隧道的影响,以本溪市三架岭隧道为实例,通过数值模拟,得到交叉点各位置应力集中系数数值,为工程方案提供理论依据;提出对既有隧道衬砌、附属结构设施的设计方案与施工措施,保证既有隧道衬砌结构稳定及附属结构的有效性,为类似工程提供借鉴。     

公路隧道横通道防火避难设计研究

阐述了公路隧道火灾的特点,提出了公路隧道横通道防火避难设计的原则,分析了隧道车行横洞与人行横洞设计中的一些不足之处;并提出了改善建议,有利于保障人员逃生时的安全,避免因为设计原因导致人员逃生时受到延误。     

隧道火灾数值模拟及人员疏散安全性研究

使用美国国家标准局（NIST）研发的FDS软件对隧道火灾进行数值模拟,动态地显示火灾发生的过程,并在模拟过程中计算出火灾的相关数据,通过对模拟实验数据的处理和分析,可为实施救援及人员疏散提供理论依据。     

公路隧道数值模拟开挖支护浅析

利用ANSYS有限元分析软件,考虑地应力的逐步释放,对某公路隧道软弱围岩标段的台阶法开挖支护进行了数值模拟,并对围岩和支护体系的变形和受力特点进行了分析,得到了拱顶沉降、洞内水平收敛以及支护结构内力变化规律,这为工程的顺利实施提供了依据和指导,可供类似工程参考。     

山区公路隧道数值模拟施工和现场监测分析

通过对某一山区公路隧道施工过程进行数值模拟,对模拟数据进行了分析,现场同时进行施工监测,对监测数据进行采集,模拟数据与实测数据进行比较,得出隧道和周边围岩的变化规律,对改善隧道的施工方法,提高工程质量,确保工程安全,具有重要的理论意义和工程实用价值。     

地铁排烟风亭与出入口合理的相对位置

为防止发生地铁火灾时排烟风亭排出的烟气通过出入口倒流回车站，用FDS（火灾动力学模拟器）场模拟软件对火灾发生时排烟口烟气蔓延、分布规律及其影响因素进行了研究．模拟结果表明：排烟风亭排出的烟气倒流回出入口的可能性大小与烟气温度、其与出入口的空间距离、自然风的方向和大小等因素有关．现场试验结果证实了模拟结果的正确性．     

公路长隧道纵向通风的数值模拟

采用有限元法求妥二维定常不可压缩Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的方法,进行隧道射流通风和具有射流调压的竖井吸出式通风系统的空气动力学特性数值研究,给出在不同工况条件下,实际隧道中风速的分布特征。数值解和试验结果进行比较,证明数值解是有效和可靠的。     

公路隧道衬砌火灾后力学行为分析

公路隧道发生火灾后,衬砌结构将发生物理与力学性能的改变,如厚度变薄和弹模降低等。首先分析混凝土构件在火灾后的损伤机理、力学特性和耐火性能,然后根据混凝土火损等级,进一步研究衬砌结构厚度与弹性模量的变化对衬砌结构体系的影响。采用荷载-结构法分析超高次公路隧道结构体系在火损后的力学行为,探寻其残余承载能力及内力与变形规律,找出特征破坏点与破坏机制。     

光纤光栅在高速公路隧道火灾报警系统中的应用研究

结合某高速公路隧道较多的情况,研究了高速公路隧道光纤光栅感温火灾检测报警系统的原理、特点、系统组成与安装等,并着重对该路段内隧道火灾检测报警系统的设计进行了着重分析和研究。