Assessing smoke toxicity of burning combustibles by four expressions for fractional effective dose

Toxicity of smoke generated in a fire is difficult to measure accurately. That is because gas sensors for measuring rapidly varying concentrations of toxic gases are not yet developed. Simple expressions are searched for quick measurement in assessing smoke toxicity practically. Four equations on calculating fractional effective dose (FED) related to toxic effluents were reported in the literature, each based on different assumptions. FED value was proposed to be calculated based on peak carbon monoxide concentration and peak carbon dioxide concentration, and transient carbon monoxide, carbon dioxide, and oxygen concentrations. The four values were compared in this article using literature data on toxic gases from different materials measured by (i) cone calorimeter; (ii) full-scale burning tests; and (iii) tunnel full-scale tests. Measured carbon monoxide, carbon dioxide, and oxygen concentrations by standard equipment of oxygen consumption calorimeters were used to calculate the four FED values. It is found that the values of FED based on peak carbon monoxide and carbon dioxide concentrations (denoted as FED₂) are similar to the average values of FED calculated from the updated equation in the literature using the oxygen consumption calorimeters. Putting the values of FED₂ in fire safety design guides is then recommended.     

海上热采防砂封隔器研制与室内试验

海上稠油热采开发过程中,通常采用蒸汽吞吐的方式进行原油开采。为满足稠油热采长效密封要求,研制了HPHT-215型热采防砂封隔器。封隔器胶筒采用特制的氟硅基复合材料+玻璃纤维网结构,并开展了材料性能评价测试。通过有限元分析和室内胶筒组合测试,对胶筒材料和组合结构进行了评价优化。室内全尺寸整机测试表明:封隔器能够满足耐温350 ℃、耐压21 MPa密封性能要求,并开展了高低温多轮次密封性能评价测试。该型热采防砂封隔器的研制成功,为海上稠油蒸汽吞吐多轮次开发提供了保障,具有广泛的应用前景。     

大型商场家电类商品火灾蔓延特性研究

采用实尺实验的方法，针对模拟家电类商品的标准组件，就商品货架摆放和堆垛摆放的不同形式，研究在无水喷淋保护的条件下火灾发展和火焰传播的特性。得出该类商品发生火灾时达到旺盛期的时间、垂直方向和水平方向火焰传播速度以及火灾载荷对火灾发展影响的规律。     

装配式RC梁柱塑性可控钢质节点抗震性能足尺试验研究

装配式RC梁柱塑性可控钢质节点由钢制节点模块、上下柱模块、梁模块以及阻尼器模块装配组成。通过对该装配式节点及现浇节点进行拟静力加载足尺试验，并采用ABAQUS软件进行有限元数值模拟，研究装配式节点承载力、滞回耗能、延性以及承载力退化等抗震性能指标。试验及有限元模拟结果表明：相较于现浇节点，装配式RC梁柱塑性可控钢质节点的滞回曲线更饱满，耗能能力更强，延性更好，承载能力退化更缓慢；该装配式节点的极限承载力低于现浇节点，但能有效控制混凝土损伤，避免梁端混凝土发生弯曲破坏，实现梁端“塑性可控”；建立的有限元模型可较准确地预测同种装配式节点的承载能力和变形能力。     

苏州博物馆多杆相交铸钢节点试验研究与理论分析

苏州博物馆新馆采用钢结构仿造古建筑,众多构件在节点处交汇且空间关系复杂,设计采用铸钢节点形式,铸钢节点杆件相交最多达10根钢管.目前<钢结构设计规范>(GB 50017-2003)对于此类节点计算还没有相关规定,为全面了解节点的受力特性,确保结构在设计荷载下的安全可靠,根据设计要求对9杆和10杆相交的两类铸钢节点进行了6个足尺节点模型试验,并进行了详细的有限元分析,研究成果可为设计提供参考依据.     

盾构隧道施工阶段管片局部开裂原因初探

钢筋混凝土管片作为盾构隧道最基本的结构单元，其破损和开裂必将造成隧道质量问题，并最终影响隧道的使用寿命。在施工过程中，发现部分管片螺栓孔附近出现开裂或破损，为分析出现裂缝或破损的原因，首先，通过3对标准块管片足尺正、负弯曲试验，发现并没有出现上述裂缝，从现象上证明该开裂不是由于管片问相对弯曲位移产生的；然后，通过三维有限元模拟，分别计算1对标准块管片在相对弯曲和相对扭转时的应力分布，通过分析应力云图和截面应力等值线发现，施工过程中出现的开裂和破损是由管片问相对扭转引起的。     

关于用ISO 9705评价材料的火焰传播

虽然性能化规范尚未达到通用的程度 ,但中国香港建筑业消防安全条款已用于“工程方法”设计中 ,在回顾了四个标准试验 ,即 ASTM E1 32 1 - 97a、BS4 76 :Part:1 997、ASTM E84 -99/ NFPA2 5 5和 ISO970 5 :1 993(E)之后 ,介绍了 ISO970 5 ,供地方政府评估各种材料的火焰传播。为妥善处理新的建筑材料 ,应将材料和构件的火焰传播试验列入说明中     

N型方圆钢管相贯节点足尺试验研究

对两个承受支管轴力和主管轴力的搭接N型方圆钢管相贯节点进行了足尺试验研究。试验表明,试件N1的破坏模式为受压支管在节点处的局部屈曲破坏,试件N2的破坏模式为主管侧壁鼓曲破坏和支主管交接面主管壁压溃破坏的联合破坏模式。计算表明,试件N1的试验值与《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)公式承载力计算结果的比值为0.73,与有限元计算结果的比值为1.11;试件N2的试验值与规范公式承载力计算结果的比值为0.99,与有限元计算结果的比值为1.02。研究表明,主管轴力对节点极限承载力影响较大,规范公式因未考虑主管轴力的影响,其计算结果偏不安全,还有待进一步的研究。     

连接螺栓对类矩形盾构隧道结构极限承载力影响的试验研究与分析

针对类矩形盾构隧道衬砌结构纵向接缝处弯矩正负性确定的特点,对纵向接缝连接螺栓位置进行了优化。基于结构整环足尺试验结果,对比分析了优化前后衬砌结构整体变形、接缝变形和螺栓应变的发展,研究了优化前后结构设计阶段受力性能、破坏机制、极限承载力和鲁棒性的异同。研究结果表明：①螺栓位置优化对结构设计阶段受力性能影响较小;②优化后结构在带缝工作阶段的受力性能明显提升,结构整体刚度提高,极限承载力提高30%;③优化后结构破坏呈延性破坏特征,属于塑性铰机制,结构结构整体安全性得到提高。     

基于全尺寸火灾实验的单室轰燃温升模型

基于全尺寸室内实体火灾实验,建立单室轰燃温升模型。在徐州市某化工厂一办公室内进行轰燃火灾实验,观察实验中的轰燃现象并记录室内温度变化;选取房间内烟气为研究对象,分析热量平衡关系建立单室轰燃温升模型;利用数值方法求解该模型并与实验结果比较,判定单室轰燃温升模型的准确性。结果表明:将室内烟气视为均匀体所建立的单室轰燃温升模型能够准确模拟室内火灾温升过程,为轰燃后建筑物材料和结构的受损评估提供依据。