图像匹配技术在建筑火灾倒塌预警研究中的应用

对火灾中建筑物的倒塌时间进行预测,从而提前发出报警信号,可以有效避免人员伤亡,减少财产损失。为了解决预警中存在的问题,我们采用了基于图像相关匹配的非接触测量方法。介绍了这种方法的原理和实现过程,并通过实验验证了其中算法是可行的。

建筑结构火灾下倒塌预警手段及干涉雷达应用探讨

对建筑结构火灾中的倒塌事故进行预警是当前建筑灭火救援亟需研究的内容。对现有的倒塌预警手段进行了梳理分析,指出其优势与不足之处,针对当前的预警手段仍集中于“单点探测”,在部分典型建筑的火灾救援中应用受限等问题,着重对干涉雷达的使用进行了介绍,对雷达波穿透大空间局部火焰体的性能开展了测试。研究发现:干涉雷达波基本不受油盘火焰影响,整体装置误差处于亚毫米级,但在使用中应注意区分非结构构件引起的变形,并建议完善使用多雷达组合获得关键构件空间坐标的方法,开发的基于区域探测的预警装置及算法,对重要建筑在使用全寿命中的位移进行监测。

平面三角形桁架和Warren平行弦桁架结构火灾下倒塌预警方法

为研究火灾下平面三角形和Warren平行弦钢桁架结构的倒塌预警方法,建立有限元模型研究两类桁架在火灾下的倒塌机理与倒塌模式;在此基础上,研究了两类平面钢桁架在各倒塌模式下关键物理量变化规律,并基于桁架关键节点的位移、位移速率以及桁架受火杆件的温度等多参数,提出了火致倒塌分级预警方法。为了科学预测桁架的倒塌剩余时间,采用预警时间比与倒塌剩余时间比两个参数,通过蒙特卡洛采样法得到了具有可靠度意义、可在实际工程中直接使用的时间比数值。并将提出的火灾倒塌预警方法和时间比数值通过真实火灾倒塌试验和数值算例进行验证。结果表明:平面三角形桁架和Warren平行弦桁架呈现转铰型、滑移型、屈曲后转铰型、屈曲后滑移型以及再平衡等多种倒塌模式;当预警时间比的可靠度为70%~80%时,可以较为准确地预测Warren平行弦和平面三角形桁架的实际倒塌剩余时间。

建筑结构火灾下倒塌监测及预警技术

对我国近年来建筑结构在火灾中发生倒塌的部分典型案例及长时间火灾下未倒塌的案例进行了总结,介绍了倒塌监测及预警的流程及关键技术,总结了近年来国内外针对建筑结构火灾下的倒塌进行监测及预警的相关研究情况。分析表明,利用结构变形、温度、振动等特征参数进行倒塌监测及预警的相关研究较多,但仍处于理论研究阶段,距离实际应用仍存在很大距离;面向消防救援实战需求,便捷、易用、精准、有效的系统和多方法联用的倒塌监测及预警方法是值得关注的研究方向。