高海拔隧道全尺寸火灾烟气及温度场特征试验研究

通过对海拔为4100m的高海拔隧道进行全尺寸火灾试验,揭示高海拔隧道火灾烟气下沉及温度场变化特征。试验采用三种不同尺寸火源(0.8m2、1.0m2、2.0m2),对隧道火灾烟气蔓延特征、火区最高温度、隧道拱顶纵向温度分布进行研究。试验研究结果表明：隧道火灾试验初期及燃烧稳定阶段,火源附近隧道上层烟气与下层冷空气分界明显,火灾后期烟气下沉严重;较小风速有利于高海拔隧道小规模火灾烟气逆流层纵向和垂向蔓延的控制。隧道火灾温度场研究表明：隧道火灾温升速率随火源热释放率增大而增加;火源附近20m范围内温度衰减速率较快,远火源区域隧道拱顶纵向温度衰减较慢,趋于平缓;通过对火源上方拱顶烟气温度分析,发现隧道火灾探测采用差温报警模式较定温报警模式更加有效,并得出10℃/min的温升速率可基本满足高海拔隧道小规模火灾的初期报警;隧道拱顶纵向温度分布规律导致火源远场烟气下沉严重而近火源区域烟气层化较好的特征。高海拔隧道火灾温度分布特性试验研究,可为高海拔隧道火灾动力特性研究提供依据,为高海拔隧道人员疏散逃生提供指导及建议。     

不同火灾升温曲线下隧道内温度场分布规律研究

基于升温曲线确定隧道火灾场景的描述方法,可以用隧道标准火灾曲线或基准曲线对火灾情况进行描述。确定火灾情况下隧道温度计算方法,结合衬砌材料在高温时的热工参数,根据有限单元法计算了隧道衬砌在5种标准火灾曲线和三种不同最高温度的基准曲线下的温度分布,给出了火灾高温下衬砌结构内部的温度场分布情况,总结出影响隧道衬砌结构温度分布的最主要因素为火灾的最高温度和持续时间;并给出了典型HC曲线下隧道衬砌内部的温度场拟合公式,为后续的衬砌结构热力耦合分析提供了依据。     

阻燃聚合物改性水泥基复合板材的防火性能

通过热重分析、差示扫描量热分析和傅里叶变换红外光谱分析,表征了阻燃聚合物的发泡过程,并对其产物进行了细观层面的定性和定量分析;通过单面明火高温试验,从宏观层面揭示了应用不同形状的阻燃聚合物改性水泥基复合板材的防火隔热效果.结果表明:阻燃聚合物在高温下存在3个明显的失重过程,且发泡产物具有蜂窝状的炭化结构;在明火条件下,...     

隧道结构防火保护措施现状及评析

近10年来,开挖和建造隧道变得越来越重要,随着隧道总里程和人们使用频率的增加,隧道防火问题也日益引起重视.文章介绍了隧道结构防火保护措施的应用现状,例如防火被覆、喷淋灭火系统、耐火纤维混凝土等,并着重评析了它们的特点.作者对隧道结构防火措施的选取提出了一些建议.     

软土地层管幕-箱涵顶进工具管网格自平衡设计理论研究

目前,国外在软土地区箱涵顶进施工中均对箱涵顶进工具管开挖面前的土体进行加固,以保证在箱涵高度范围内的土体能够自立稳定。为降低工程造价,上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕-箱涵顶进施工的工程,为维持开挖面土体平衡,工具管网格的合理设计是工程成败的关键。以此工程为背景,从力学原理出发,利用网格内土体在稳定的前提下摩擦力与土压力始终平衡——自平衡原理,建立平衡微分方程,推导出工具管内土压力、土-钢板接触面正应力、剪应力随工具管长度的分布及衰减规律——指数方程,由此方程可解出维持开挖面稳定所需的工具管网格临界长度,并建立网格的长、宽和高之间应满足的定量关系。影响网格长度的主要因素有网格前的土压力、土与网格壁的摩擦特性和土体性质等,分析表明,网格临界长度随土压力的增大而增大,随摩擦系数的增大而减小,为对数方程,所建立的公式可为工程设计提供理论依据。     

秦岭特长公路隧道火灾试验研究

特长公路隧道发生火灾,扑救困难,易造成严重损失,是影响隧道安全运营的一个关键因素。借助大比例火灾模型试验,系统研究了火灾时隧道内温度随时间的变化,最高温度与通风风速、火灾规模的关系,提出了火灾阶段划分和隧道火灾的预防救援措施,并将研究成果应用于18 km长的秦岭终南山特长公路隧道防灾工程。     

火灾下盾构隧道纵缝完全热力耦合模型及特性分析

为研究火灾下盾构隧道纵缝的受力性能，通过理论分析和数值方法建立火灾高温热流侵入情况下纵缝的完全热力耦合模型。利用火灾试验验证模型的有效性，然后基于此模型从温度、变形和内力角度对火灾下不同变形状态和初始荷载等级下接缝的力学特性进行数值分析。结果表明：当接缝初始内侧张开时，接缝结构变形发展较快，随着热流也不断侵入接缝，使得接缝附近混凝土及螺栓温度显著升高。初始负荷度越大，接缝结构变形发展越充分，接缝跨中位移和内侧张开增量变化量越大。由于在升温阶段接缝内侧张开持续发展，升温阶段的热流侵入深部也随初始变形的增加而提前，接缝的耐火时间呈现非线性加速下降。在盾构隧道的防火设计中应加强对纵缝的保护，防止纵缝在火灾下受到高温的持续侵袭。     

顶部开口自然通风隧道火灾竖井排烟效率研究

通过数值计算方法,研究了顶部开口自然通风隧道竖井的排烟效率。考虑了火源热释放速率、竖井高度、长度和宽度及竖井位置的影响,并与竖井排烟效率计算模型进行对比。研究结果发现：竖井的排烟效率随竖井高度的增加而略微增大;竖井的排烟效率基本不随火源热释放速率的变化而变化;随着竖井长度和宽度地增加,排烟效率大幅增加;此外,当竖井位于顶棚中央时,排烟效率较位于顶棚一侧的排烟效率高,且烟气控制效果好。此外,竖井排烟效率模型可以较好地预测不同竖井尺寸和位置的排烟效率。     

秦岭特长公路隧道火灾温度场分布试验研究

特长公路隧道火灾 ,扑救困难 ,易造成严重损失 ,是影响隧道安全运营的一个关键因素。借助火灾模型试验 ,以火灾规模和通风风速作为两个主要的影响因素 ,研究了火灾时隧道内温度场的纵向及横向分布规律 ,以及火灾时温度场的扩散范围。并根据试验成果对秦岭隧道结构的防火措施、设备的布置方案、火灾时通风风速的设定以及行车距离的限制等给出了合理的建议     

采用1600T油压机矫直QU120起重机钢轨的工艺研究

简单介绍了QU120起重机钢轨断面大,冷却弯曲度大,受现有钢轨矫直机能力所限的问题,提出了采用1600T油压机矫直QU120起重机钢轨的工艺研究课题.