火灾作用下单层球面网壳结构的整体性能分析

基于高大空间建筑火灾下的空气升温实用公式,按照欧洲规范规定的火灾高温下钢材的材料特性,考虑了温度对钢材特性的影响以及钢材屈服后的强化特征,对一凯维特单层网壳结构火灾下的性能进行了非线性有限元分析,研究其在不同局部火灾作用下的温度场分布和位移特征以及不同火源影响的最不利位置.结果表明:大多数设计火源模型下网壳结构的极限耐火时间都小于2 h;火源高度对网壳结构极限耐火时间的影响最大,其次是火源位置,再次是火源面积;结构中心向外延伸的第1环到第3环之间的区域是结构抗火的薄弱部位.     

基于方差分析法的中庭机械排烟影响因素

通过数值模拟研究与方差分析相结合的方法,分析了火源功率、补风风速、排烟口数量和排烟口位置对中庭机械排烟效果影响的显著性.针对目前国内中庭,根据不同形状系数对中庭进行分类分析,讨论火源功率、补风风速、排烟口数量等不同因素对中庭机械排烟效果影响的显著程度.得出了不同形状系数的中庭机械排烟效果影响因素显著性的排序,其中火源功率对中庭内的温度影响最大,而补风风速对中庭底部温度的影响较大,排烟口数量和布置情况对中庭顶部温度影响大.中庭内烟气层的高度受补风风速和火源功率影响显著.     

机械排烟下高压细水雾灭火效果的数值模拟

目的分析机械通风情况下,高压细水雾技术对单室油火的灭火效果,为高压细水雾灭火系统在地下大空间的应用奠定基础.方法采用火灾动力学模拟软件(FDS),应用大涡模拟方法的场模型、两相流模型、辐射模型,模拟分析火源中心面的温度、灭火时间、CO质量浓度等参数.结果得到在1 MW、1.5 MW、2.5 MW火灾功率下,不同通风情况的10 MPa高压细水雾喷头的灭火特性参数,对比、分析了火源上方0.5 m处的温度以及1.5 m截面的CO平均质量浓度的变化曲线.结论随着火灾功率的增加,机械排烟对10 MPa高压细水雾灭火效果的负面效应减小,机械排烟和高压细水雾灭火技术联合作用对2.5 MW火灾的灭火效果更佳.     

火灾下隔震橡胶支座防火保护热传导研究

为了研究火灾下隔震橡胶支座防火保护热传导极限,并对工程上的防火保护设计提供理论依据及试验数据参考,在一维非稳态热传导公式的基础上,推导出ISO834火灾标准升温下的隔震橡胶支座防火保护热传导规律,按照GB 9978.1—2008建筑构件耐火试验方法,对工程上常用的LNR500支座防火板保护、LNR1500支座防火板保护及LNR500支座防火板、柔性防火材料组合保护3种防火保护试件进行在ISO834标准升温下的耐火试验,用ABAQUS软件对试验的建筑隔震支座进行了建模及有限元热分析。通过防火保护数值分析和耐火试验结果与公式结果对比,吻合较好,验证了理论公式的有效性。以理论推导和试验数据为基础,当支座表面温度达到临界温度150℃时,不同导热率防火板的极限厚度表可以作为工程应用参考。     

真实火作用下圆钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能

为分析圆钢管约束钢筋混凝土柱在真实火灾下的抗火性能,通过ABAQUS软件建立了有限元分析模型,包括温度场分析模型和耐火极限分析模型,主要考察参数为火灾升温速率、升温时间以及构件荷载比.真实火灾的温度-时间关系采用欧洲规范Eurocode 1 Part 1-2建议的参数火灾模型计算,并选取了ISO-834标准火灾作为对比.分析结果表明:真实火灾的升温速率越快、升温时间越短,构件的截面温度梯度越大;真实火灾作用下,圆钢管约束钢筋混凝土柱不仅可能会在升温过程中发生破坏,也可能会在降温过程中发生破坏;基于等效曝火时间的方法,将计算得到的真实火灾下耐火极限转换为标准火灾下的等效耐火极限,当真实火灾升温速率小于标准火灾速率时,采用标准火灾曲线得到的耐火极限比等效耐火极限小;而当真实火灾升温速率大于标准火灾时,采用标准火灾曲线得到的耐火极限比等效耐火极限大,即按标准火灾下进行的设计偏于不安全,建议按照真实火灾进行抗火设计.     

自动喷水灭火工作过程的数值模拟比较

为了研究自动喷水灭火系统与火灾相互作用的规律,利用IS09705火灾标准试验间,对火源和室内外温度相同的条件下,只有火源燃烧无喷淋作用及火源偏置有喷淋作用2种情况进行了试验研究.并以实验结果作为参照对象,分别用场模拟和双层区域模拟方法对火灾房间内的热释放速率和设定温度点的温度变化情况进行了数值模拟和规律性分析.2种数值模拟计算与实验结果对比表明,场模拟和区域模拟均可较好地预测喷淋系统的工作状态.对于自动喷水灭火系统的工程应用和研究,用数值模拟方法是可行的,而且效率较高.     

基于温度判据的FRP加固混凝土梁耐火极限研究

提出了FRP加固混凝土构件耐火极限的判据标准,包括：基于温度判据的耐火极限、基于位移判据的耐火极限和基于承载力判据的耐火极限。同时基于温度场程序,分析了相关参数,包括防火材料厚度、导热系数、比热、容重及胶粘剂玻璃化温度对加固梁温度判据耐火极限的影响,分析表明：防护材料厚度、导热系数及胶粘剂玻璃化温度是影响加固梁温度判据耐火极限的重要因素。与国内外火灾试验结果进一步比较表明,基于温度判据的耐火极限较为保守,加固梁在胶粘剂达到玻璃化温度后仍具有一定的剩余承载力。     

基于ARM消防机器人的设计与实现

针对火种比较敏感的场合,设计并实现了一种智能消防机器人.该机器人以ARM2440为核心控制板,通过超声波测距,红外线避障,采用图像识别火源或火种,确定火灾方位,完成火源探测、拍照、报警,并接近火源,实现灭火操作.消防机器人在火险过程的前三分之二阶段内完成从探测、报警到灭火的操作,具有良好的可靠性和实时性.     

建筑外墙饰面层内部缺陷红外热像法检测试验研究

利用红外热像仪对建筑外墙饰面层（包括砂浆饰面层和饰面砖饰面层）内部缺陷进行检测试验,研究饰面层内部缺陷在外部热源辐射下的表面温度变化特征,得出饰面层表面温度随时间、空间的分布及变化规律,并分析内部缺陷的厚度、面积大小、埋置深度等因素对红外热成像效果的影响.试验结果表明,厚度越大、面积越大、深度越浅的内部缺陷越容易被检测出来;缺陷沿其宽度方向的表面温度关于其最大温度点呈近似对称关系.基于试验结果,采用统计分析的方法建立了缺陷面积大小预测模型.     

中空玻璃传热系数实验与研究

传热系数是用两侧环境温度定义的,因此要求有适合的测量温度方法来确定环境温度.在测试低热阻的试件时,表面换热系数是非常重要的,此时表面换热系数是总热阻的重要组成部分.测试中或高热阻的试件时,如果试件两侧的空气温度和辐射温度的温差都小到满足准确度的要求,在试验时也可以只记录空气温度.标定热箱法的装置置于一个温度受到控制的空间内,该空间的温度可与计量箱内部的温度不同.采用高热阻的箱壁使得流过箱壁的热损失较低.输人的总功率和侧面迂回热损中、进行修正.用测试已知热阻的标定试件来确定箱壁损失及迂回损失的修正值.为标定迁回损失,标定试件应与被测试件具有相同的厚度、热阻范围和预定使用的温度范围.     

无机胶粘贴碳纤维布加固板防火涂层厚度取值

为确保火灾下用无机胶粘贴的碳纤维布能正常发挥加固作用,保证结构安全,需要选用一定厚度的厚型防火涂料作为碳纤维布的防火保护层.基于对加固板高温变形限制的考虑,采用ABAQUS对其高温变形进行试算,提出以板底温度415℃作为控制温度计算涂料厚度的原则.采用ABAQUS对加固板温度场进行分析,表明涂料厚度、导热系数以及受火时间是影响板底温度的主要因素,因而决定涂料保护层厚度的关键因素为导热系数和受火时间.在此基础上,按耐火时间和涂料导热系数的不同,分涂料品种并考虑相应构造要求的基础上,给出基于温度控制的防火涂料保护层厚度取值建议.     

Heat resistance and water protection effectiveness for large single-pane fireproof glass

The effects and heat transfer mode of water film and sprinkler system on the heat-resistant property associated with the insulation of a fireproof glass were investigated. In the experiments, fireproof glass with a size of 3 300 mm (height) × 2 200 mm (width) × 12 mm (thickness) was exposed to an oil pool fire with a power of approximately 1.4 MW. The experimental results show that the application of the water film or sprinkler system on the glass can effectively resist the intensive heat from the fire in the test due to the absorption of latent heat. The permitted period of integrity and insulation with a water film and a sprinkler system could be extended to 60 min. It should be noted that the temperature of the glass surface can be kept under 60 °C in a 60 min test. The experimental results suggest that it is feasible to substitute fireproof glass with water film for a fireproof door as long as the water film or sprinkler system can work stably and water can cover the whole surface of the fireproof glass.     

基于ZigBee的高压开关柜无线测温系统的设计

根据高压开关柜的特点,分析了现有的测温技术所存在的缺陷,提出了以ZigBee无线传输技术为基础的高压开关柜无线测温系统的设计方案。并对温度采集、数据传输、数据处理、超限报警模块提出了具体的软硬件设计优化方案。该系统能对高压开关柜工作过程中触头温度进行全程监控,信号采集稳定,测温仪与无线温度监测点、上位机相互通信状况良好,能够确保高压开关柜更好的稳定运行和统一的监测站管理。     

木柱单面及相邻两面受火后的剩余承载力试验

为研究我国常用树种木构件的抗火性能,采用水平燃烧炉并依据ISO834标准火灾温度曲线进行了5组共32根木柱单面或相邻两面受火的火灾试验,以及试件受火后的剩余受压承载力试验.结果表明,木柱有效面积因受火炭化而减小,相邻受火面之间呈圆弧状连接,边角棱角不再存在,靠近炭化层的高温分解层木材强度明显劣化; 表面无防火措施木柱的平均炭化速度为1.1 mm/min,石膏抹面和防火涂料能有效延缓木构件开始炭化的时间,且防火涂料防火效果更为显著; 受火木柱受压破坏时四侧面中心竖向应变有一定差异,偏压特征比较明显; 极限承载力、极限位移和刚度随着受火时间增加而减小; 截面较大柱的剩余承载力下降程度明显小于截面较小柱.     

民用建筑工程设计中防火门的设置

依据现行的国家设计防火规范和现行的有关国家其它标准的规定,将民用建筑工程设计中防火门的设置进行归纳整理,以便于设计时正确选用.对于现行的有关国家标准尚未明确的某些部位的防火门设置予以探究,文中以“亦应”示之,以便实际设计时参考.     

1 100 kVGIS中隔离开关及故障接地开关

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例，采用不同的参数设置进行网格划分，同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果，得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况，结果表明，盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大，从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.     

【特约】1100kV GIS中隔离开关及故障接地开关电场数值分析

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例,采用不同的参数设置进行网格划分,同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果,得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况,结果表明,盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大,从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.     

纽约世贸中心“油燃致塌说”质疑

从建筑防火的角度对纽约世界贸易中心的坍塌进行了详尽的分析,指出其历火时间并未超过建筑防火规范规定的耐火极限,结构表面的温度也未超过其临界温度,耐火涂料和自动灭火装置等高等级的防火措施均保障了结构的耐火极限,从而说明"燃油烧软钢结构而致塌"的说法缺乏充分的依据.世贸中心坍塌的主要原因是飞机撞击造成塔楼局部破坏,并使楼板超载而逐层塌落,最终导致钢柱失稳而急速垂直坍塌.而燃油起火燃烧使钢柱的承载力下降,加速了这种失稳破坏.     

混杂纤维高性能混凝土高温性能试验

针对目前高性能混凝土的防火、防爆裂性能低,采用低熔点及高熔点纤维混杂的方法,对高性能混凝土这方面的性能进行改善,试验结果表明,混杂纤维混凝土高温性能优越,拓宽了高性能混凝土的应用范围,利于推广.     

基于电磁场感应原理的开关柜防误闭锁技术

针对高压开关柜检修过程中误操作引起的电力事故,介绍了一种基于电气量测量和机械闭锁相结合的防误闭锁装置.首先利用电磁感应原理制成的传感器对高压开关柜二次回路的带电状态进行测量,然后根据带电状态实现对机械装置的控制,从而大大减少由高压开关柜误操作引起的电力事故.此外,该装置还具有可靠性高、安装方便等特点.