铝合金板式节点网壳破坏性火灾试验

为研究铝合金板式节点网壳结构在火灾下的破坏模式,采用柴油油池火对一网壳缩尺模型进行了2次破坏性火灾试验.研究结果表明,当火源功率为2 MW(对应原型火源功率为110 MW)且置于地面位置燃烧时,铝合金网壳模型所产生的变形均在试验结束后恢复,且未观测到影响结构宏观承载性能的永久变形.为了模拟局部特大功率火灾场景,将同功率...     

隧道细水雾段阻烟隔热效果相关特性研究

为研究细水雾段在隧道火灾中的阻烟隔热效果,采用缩尺隧道模型火灾试验和FDS模拟方法,在不同细水雾段的喷头工作压力和火源功率条件下开展研究,分析温度变化。试验采用长30.0 m、宽3.0 m、高2.2 m的矩形断面模型隧道,缩放比为1∶3。结果表明,在自然通风隧道内,细水雾段虽然不会降低火源处的烟气温度,但其阻烟隔热效果非常好;在相同的火源功率条件下,细水雾工作压力增加,细水雾段另一侧(火源区外侧)上部空间的烟气温降增大,隔热效果十分明显;在相同的细水雾工作压力条件下,火源功率越大,其上部空间的温降比例越大,同时火源功率较大时,烟气沉降也较多。缩尺试验发现,0.67 m(实际尺寸的2 m)高度处烟气的温度不会对人体造成威胁。     

铝合金板式节点网壳非破坏性火灾响应试验研究

为研究铝合金板式节点网壳结构在实际火灾下的响应,针对一网壳缩尺模型进行了结构受火试验.采用柴油油池火作为火源,考虑不同的火源功率、火源位置和通风条件,设计了8个受火场景.在结构受火试验前,进行了两次柴油燃烧特性试验,并将试验结果与经典羽流模型的预测值进行了对比分析.结构受火试验结果表明:空间温度场在大空间火灾下分布不均匀,且火源位置和火源功率对结构温度场分布具有较大影响;在各受火场景中,大功率火源位于结构角部且通风条件不佳时为最不利火灾场景;在该火灾场景下,所测得的最高空气温度为128℃,而杆件和节点板的最高实测温度分别为92℃和84 ℃;在所有结构模型受火试验过程中,均发现网壳发生起拱变形,但试验结束后变形可恢复,且未观测到其他破坏现象.对试验过程进行数值模拟,结果表明火灾下结构的热膨胀变形可能提升其稳定承载力,因此在设计时建议分别基于有热膨胀变形和无热膨胀变形的结构进行稳定承载力分析,并取两者结果中的较小值作为结构火灾下承载力的设计值.     

铝合金板式节点网壳非破坏性火灾响应试验研究

为研究铝合金板式节点网壳结构在实际火灾下的响应,针对一网壳缩尺模型进行了结构受火试验.采用柴油油池火作为火源,考虑不同的火源功率、火源位置和通风条件,设计了8个受火场景.在结构受火试验前,进行了两次柴油燃烧特性试验,并将试验结果与经典羽流模型的预测值进行了对比分析.结构受火试验结果表明:空间温度场在大空间火灾下分布不均匀,且火源位置和火源功率对结构温度场分布具有较大影响;在各受火场景中,大功率火源位于结构角部且通风条件不佳时为最不利火灾场景;在该火灾场景下,所测得的最高空气温度为128℃,而杆件和节点板的最高实测温度分别为92℃和84 ℃;在所有结构模型受火试验过程中,均发现网壳发生起拱变形,但试验结束后变形可恢复,且未观测到其他破坏现象.对试验过程进行数值模拟,结果表明火灾下结构的热膨胀变形可能提升其稳定承载力,因此在设计时建议分别基于有热膨胀变形和无热膨胀变形的结构进行稳定承载力分析,并取两者结果中的较小值作为结构火灾下承载力的设计值.     

城市地下综合管廊火灾烟气温度场研究

为研究综合管廊电力舱室内火灾初期温度场特征,建立1∶3.6小尺寸综合管廊模型,通过改变盛放汽油盘的大小改变火源功率,进行油池火火灾实验。运用Origin软件对温度数据进行分析,得到烟气温度与距离的衰减经验公式;运用FDS软件对与实验相同工况下的几何模型进行计算机模拟,以验证FDS模拟结果准确性。实验结果表明:不同火源功率下,烟气温度均呈现幂函数衰减;火源功率较大时,温度衰减梯度也较大;对距火源0.3m处垂直方向上烟气温度进行分析得知,火灾烟气蔓延过程中存在烟气分层现象。通过FDS模拟结果与实验结果对比,得出两者结果较为相近。     

电影院火灾火源位置对人员疏散影响的数值模拟分析

电影院发生火灾时,不同火源位置对烟气的蔓延有一定的影响,从而直接影响观众厅内的人员安全疏散。分析了电影院的火灾特点,考察了火源位置对电影院火灾烟气的影响,通过FDS建立电影院观众厅模型,对四种典型的火源位置进行火灾模拟。根据模拟数据,分析火源位置对烟气和温度的影响,进而总结电影院火灾时人员安全疏散的影响因素。     

数据挖掘技术在公路隧道火灾探测中的应用

通过对分布式光纤温度传感系统(DTS)采集的隧道时空温度场数据建立主成分分析方法监测模型,实时监测隧道温度场。当监测模型报警提示有火灾发生时,利用基于贡献图的火灾定位方法快速准确确定火源发生位置。将该算法应用于FDS数值模拟隧道火灾实验,结果表明,与传统DTS系统基于阈值的火灾监测对比,此方法在火灾发展早期能及时提示险情并准确定位火源发生位置。     

不锈钢树状支撑有机玻璃水幕缩尺模型火灾试验研究

不锈钢结构具有造型美观、易于维护、可回收利用、耐腐蚀性能优良等优点，在建筑结构领域具有广阔的应用前景。然而，目前国内外对于不锈钢结构整体抗火性能的研究十分匮乏。基于第十一届江苏省园艺博览会“未来花园”展区，开展了不锈钢树状支撑有机玻璃水幕体系的缩尺模型火灾试验。根据佛罗德相似原理，搭建一1:4缩尺模型，采用0.3m×0.3m的油盘火作为火源，采用正庚烷作为燃料，火源功率为100kW。试验探究了真实火灾下火源上方的空气温度、有机玻璃顶棚下方的空气温度以及不锈钢结构表面温度和热辐射强度的变化情况。此外，利用FDS软件对空气温度场开展了数值模拟，尽管由于风速等环境因素，试验获得的空气温度场波动较大，但总体而言，二者吻合较好。     

地铁站台区排烟模式优化选择探讨

以某岛式地铁站为研究对象,采用FDS对不同火源功率下的地铁火灾进行模拟,分析地铁火灾中烟气蔓延规律及地铁站台与车站轨行区送排风模式的优化组合。通过建立地铁火灾模型和大涡模拟总结地铁火灾发生时,烟气蔓延、温度分布以及能见度的一般规律,对比站台区域采取排烟模式和送风模式的排烟效果。模拟结果显示,在火源功率为2 MW时,站台区域采取排烟模式与送风模式均可。当火源功率为4 MW时,站台区域采取送风模式会有更好的烟气控制效果。     

无纵向通风曲线隧道和直线隧道火灾烟气特性数值模拟

基于数值模拟的方法,采用PyroSim 软件搭建半径分别为250、300、400、500、600 m 的曲线隧道模型及长度为130.8 m 的直线模型,模拟隧道火灾发生后无纵向通风时的烟气运动,对比分析两种模型中心线上不同高度的烟气温度。模拟分析得到：火灾前期,直线模型中烟气蔓延时基本关于隧道中心线对称,而曲线模型中烟气运动时在上游偏向凹壁下游偏向凸壁;达到稳定状态时,直线模型中火源正上方温度高于曲线模型,无论近火源区还是远火源区,直线模型温度纵向分布关于火源位置均具有很好的对称性,而曲线模型中表现为近火源区波动较大,远火源区温度衰减梯度大于直线模型,1.6 m 高度上游温度衰减梯度大于下游;提出曲线模型中顶棚温度纵向衰减指数模型。