钢原油罐罐壁火灾失效数值分析

采用数值分析方法计算火灾时钢原油罐罐壁的热平衡方程,计算罐壁的作用效应和抗力,分析罐壁失效的影响因素。结果表明:火灾时在液面处形成约400℃的温差,可能引发罐壁失效倒塌;初始储存高度越小,罐壁失效时间越长;当实际储存高度大于临界储存高度时,罐壁失效时间很短;随原油燃烧线速度增大,罐壁失效时间减小;稳定热波温度越低,罐壁失效时间越短;当罐壁未设置保温层时,罐壁最高温度比设置保温层时低约100℃,相同工况下不会失效。

钢柱温度应力数值计算与试验对比研究

联合应用恒载升温热-力路径下所得ε-T-k材料模型与恒温加载热-力路径下所得ε-k-T材料模型,构建了一种与受火钢构件实际热-力路径相符的分段叠加计算模型,并将计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明:所采用分段叠加法突破了传统的恒温加载试验和恒载升温试验钢构件热-力路径,计算所得结果与试验结果相近,作为计算分析钢构件温度应力的一种方法,可有效提高钢结构抗火设计与评估的准确性。

钢柱温度应力数值分析对比研究

联合应用恒载升温试验条件和恒温加载条件下所得到的两种材料模型,构建与受火钢构件实际热-力路径相符的计算模型,计算了三组轴心受压约束钢构件的温度应力,并将试验结果与ANSYS数值计算结果进行了对比分析。结果表明,由于所采用材料模型更趋于实际构件热-力路径,这种新的计算模型相比较ANSYS在分析轴心受压约束钢柱温度应力时具有明显优势。

轴心受压约束钢管柱温度应力试验研究

为揭示轴心受压钢构件温度应力的变化规律,利用自行研制的专用设备,采用恒载连续升温试验方法,设13级约束刚度,3级初应力,6种长细比,对215根Q345钢管柱进行试验研究。结果表明:①温度应力是最重要的作用效应,在钢结构耐火设计与评估中必须考虑。升温后期温度应力虽下降,但此前试件已经失效。②约束刚度和长细比越大,温度应力越大,试件的破坏温度越低,反之相反;约束刚度越大,长细比越小时,温度应力-温升曲线塑性平台越长。③长细比影响试件的破坏特征:长细比较大时,破坏后侧向残余变形较大,轴向变形较小,为失稳破坏;反之相反,为强度破坏。④不同的初应力下在温升初期曲线基本重合,斜率相同;初应力越低,温度应力越大,曲线从初始重合曲线上分离越晚,反之相反。⑤随温升增大,曲线呈现4个阶段:温升较小时,温度应力与温升呈线性关系;随后应力增长变缓,呈非线性关系;温升继续增大,温度应力保持不变,试件进入塑性阶段;最后随温升增大而温度应力变小,试件失效破坏。

轴心受压约束钢柱的温度应力函数

为在火灾时准确评估轴心受压钢构件的温度应力,利用236根约束钢柱的温度应力试验数据,建立了轴心受压钢构件关于轴向约束刚度、长细比、初应力和温升4个参数的温度应力函数,其计算公式与共计32 997个实测温度应力数值点的平均相对误差为5.6%。如果将该温度应力函数嵌入钢结构分析程序,可以方便、准确地计算受轴向约束轴心受压钢构件的温度应力。

轴向约束钢柱温度应力函数的应用

为了利用基于试验所建立的温度应力函数计算钢构件的温度应力,给出温度应力函数计算公式的应用方式:当火灾中约束刚度变化不大或刚度值较大时可直接应用;当约束刚度值较小或约束刚度值因火作用而下降幅度较大时,采取分段叠加法计算较好;当双向框架柱在两个方向的长细比相差较大时,可提出利用对称虚拟框架法计算温度应力。由于温度应力的分析路径与实际结构的热-力路径一致,计算的准确性明显提高。

不同升温速率下钢管柱构件抗火试验

分别进行5个薄壁钢管柱构件在恒载升温条件下和3个构件在轴向位移约束条件下的抗火试验。在恒载升温试验组,升温速率分别设定为4.0、7.0、10.0、14.0、17.5℃/min,达到目标温度300℃后再恒温10min;在轴向位移约束试验组,试验升温速率分别为3.9、6.2、13.0℃/min,温度持续上升无恒温阶段。试验表明,恒载升温过程中,升温速率越大,构件变形随温度增量的变化越小;轴向位移约束试验中,升温速率越大,构件的内力随温度增量变化同样越小。

钢筋混凝土矩形梁在实际火灾下正截面承载力数值计算

为了正确评估钢筋混凝土矩形梁在实际火灾条件下的承载力,以一般室内火灾轰燃后的房间平均温度-时间曲线为火作用,以建筑结构耐火理论为基础,采用数值计算方法研究钢筋混凝土矩形梁的正截面承载力。研究结果表明:梁的承载力随火灾房间温度升高而变小,在温度达到最大值后承载力达到最小值。火灾房间火灾荷载越大,开口因子越小,火作用越大,梁的最小承载力越小;反之相反。相同条件下梁支座截面的承载力要大于跨中截面。

钢筋混凝土矩形梁的当量耐火时间

为了正确评估钢筋混凝土矩形梁在实际火灾条件下的承载力,以一般室内火灾轰燃后的房间平均温度-时间曲线为火作用,以热传导和建筑结构耐火理论为基础,以梁在实际和标准火灾下的承载力相等为等效准则,用数值计算方法研究梁的当量耐火时间,并用最小二乘法导出其计算公式。火灾房间火灾荷载越大,开口因子越小,梁的当量耐火时间越长;反之越短。所给梁的当量耐火时间可用于建筑结构性能化耐火设计与评估:当火灾荷载密度较大,开口因子较小时加大梁的截面参数以获得安全性,反之,减小截面参数以获得经济性。

小口径机井救援门架

为提高小口径机井坠井事故的救援效率,充分考虑坠井人体姿态特征与井筒相对位置,利用遥控气动原理,开发研制了专用救援门架。介绍救援门架机械设计、气动系统设计、视频系统设计。门架平面可旋转,宽度可伸缩,固定人体时不晃动,可纠错重来,遥控气动执行。以人体模特进行试验验证,可实现从坠井者人体的正前、后方空挡处下插立柱,在两腿间合拢挡板,形成一个垂直于坠井者人体宽度方向的对称刚性框,竖向套住人体,快速完成固定并提升。试验表明,在深6m、直径400mm的机井中救援时间不超过15min。

混凝土骨料种类和边界条件对截面温度场的影响

为了正确分析钢筋混凝土构件截面温度场,以矩形柱为对象,以标准火作用为受火条件,采用数值计算方法,研究混凝土骨料种类和边界条件对截面温度场的影响。研究结果表明:因热参数差别较大,硅骨料构件截面温度明显高于碳骨料,而法国规范推荐混凝土的温度接近硅骨料混凝土的温度,温度值越高其间差别越小;是否考虑边界单元格热储存对温度场影响不大。

RC底框架结构中柱在火灾中的截面破坏型式

为评估RC底框架结构的耐火性能,利用实体火灾试验研究框架中柱的截面破坏型式。结果表明,底框架中柱在火灾中可能发生3种破坏型式:斜压破坏、压溃破坏和弯曲破坏,并分别分析了3种破坏型式的发生条件。探讨了轴心受压柱高温承载力计算公式的适应性,得出该计算方法可以适用于压溃破坏和弯曲破坏型式,但不适用于斜压破坏型式。

公安部重点实验室“2+4”深度融合发展模式探析

公安部重点实验室是公安科技创新体系的重要组成部分。围绕公安部重点实验室建设发展的几个关键问题,提出推动公安部重点实验室建设的"2+4"深度融合发展模式。"2"是指两个不变,即坚持重点实验室的领域特色不变和坚持服务公安业务工作的宗旨不变;"4"是指四个拓展,即科技创新向中下游、中上游拓展,团队建设向可持续性、高端引进及多元化拓展,科研平台向高精尖、标志性和协同性拓展,开放交流向深层次、实质性拓展。

武警学院协同创新战略研究

分析武警学院协同创新战略研究的重要意义和制约因素,从提升协同创新意识、扩大协同创新维度、寻求体制机制新突破、注重自身实力提升方面探讨推进武警学院协同创新工作的对策,提出以"广泛协同、集中管理、多位一体、互相支撑"为原则的协同创新工作框架模式。

钢框架中柱抗火性能分析系统的研制

钢结构建筑在火灾中的耐火稳定性问题是目前研究的热点问题。本文介绍了作者所在研究团队研制的钢框架中柱抗火性能分析系统(FRSC v1.0)。该系统综合运用了传热学、力学和笔者所建立的热-力耦合作用下钢框架中柱温度应力计算模型等方法,以工程学为基础,通过室内火灾计算、框架定义、构件温度计算、抗火分析等主要模块,可对钢框架中柱的力学性能、常温荷载与温度应力等进行计算分析,实现了对钢框架中柱的抗火性能分析,为用户考察此类钢构件抗火性能提供了新的方法和思路。

Dijkstra算法在人群疏散上的应用

随着中国国民经济的迅速发展，结构复杂的高层建筑层出不穷，火灾隐患也随之加重，火灾事故的发生在所难免。事故发生后，使室内人员选择疏散时间最短的路线，是人员安全撤离火场的关键。

钢框架中柱总温度应力计算模型研究

为准确评估不均匀温升作用对钢框架中柱所产生的总温度效应,基于结构力学基本理论和前期试验研究基础,分析了在两种热作用模型下钢框架中柱由于约束作用和自身截面温差所产生的主要温度效应:受轴向约束所产生的温度轴力(应力)、相邻钢梁对柱顶施加的水平推力作用和钢柱截面温差所产生的温度弯矩作用。在此基础上给出钢柱总温度应力的计算模型。

公安院校特色虚拟仿真实验教学体系研究

虚拟仿真技术已经在公安院校实验教学中得到广泛应用,成为提升警务人才培养水平的重要手段和发展趋势。深入分析公安院校目前在虚拟仿真实验教学方面存在的主要问题,并针对性提出建设虚实结合创新型实验教学资源体系、递进式体系化虚拟教学平台、互惠共赢协同创新合作共享机制、复合型理念优秀师资队伍、高效合理保障有力管理机制,以期为我国公安院校警务人才培养提供参考和帮助。

武警学院召开灭火救援技术公安部重点实验室建设发展工作会议

7月8日，武警学院组织召开了灭火救援技术公安部重点实验室建设发展工作会议。学院崔芝昆政委，重点实验室杨隽主任，训练部董希琳部长以及相关部系领导和重点实验室部分人员参加了会议。会议由马金旗副院长主持。会上，科研部吴立志副部长介绍了重点实验室二届二次学术委员会会议精神，重点实验室康青春副主任汇报了落实学术委员会会议精神的工作方案。与会人员就重点实验室建设发展相关问题开展了深入研讨，提出了建设性意见建议。

灭火救援技术公安部重点实验室召开第二届学术委员会第一次全体会议

5月10日，灭火救援技术公安部重点实验室组织召开了第二届学术委员会第一次全体会议。中国工程院院士范维澄、广东省公安消防总队总队长牛跃光、北京市公安消防总队政委吴志强、公安部消防局战训处处长魏捍东、南京工业大学副校长蒋军成、北京理工大学阻燃材料国家专业实验室主任杨荣杰、上海消防研究所副所长薛林、江苏省公安消防总队高工伍和员、