地铁列车火灾事故下车门数与平台高度对区间隧道疏散的影响

地铁列车在隧道内运行过程中突发火灾时,往往不能立即停车进行疏散。列车火灾事故下烟气蔓延严重,加之隧道内环境昏暗、空间狭窄,疏散过程中人员安全受到极大威胁。通过构建列车火灾事故烟气蔓延与区间隧道疏散数值仿真模型,研究列车单节车厢含4个车门、5个车门与车门距疏散平台高度分别为0、0.3、0.7和1.2 m时的人员疏散行为特征变化规律。研究结果表明:在列车发生火灾事故时,高温烟气受活塞风的影响向火源下游区域蔓延,火源下游区域人员疏散受到极大影响;单节车厢4个车门的疏散总时间比单节车厢5个车门的疏散总时间长;当列车车门距平台高度增加时,人员离开车厢的时间增加,从而增加人员疏散总时间;隧道内高温烟气导致火源上游出口拥堵程度明显比下游出口的拥堵程度高,且列车车门距平台高度增加使得火源上游出口处的拥堵程度得到缓解,火源下游出口拥堵程度先缓解后逐渐加剧。

地铁区间隧道下穿高速铁路桥梁安全评价分析及防治对策

结合某地铁区间隧道下穿高速铁路桥梁的工程实例,基于工程实际条件及高速铁路运营安全要求,论文从方案分析、风险源分析及方案设计3方面对下穿方案进行详细论述,并通过Midas GTS三维数值建模分析该工程施工对高速铁路桥梁的影响,最后提出了地铁区间隧道下穿铁路桥梁工程的施工建议。

南京某紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计与实践

随着城市地铁的不断建设与开通,城市新建建筑物坐落在地铁保护区范围内的情况愈加普遍,在保障新建建筑物使用功能的前提下如何兼顾城市地铁保护成为建筑工程行业经常面临的问题。本文以南京地区某紧邻地铁区间隧道的深基坑工程为例,详细介绍了基坑围结构、支撑结构和坑底土体加固等方面的设计思路,并通过现场实际实施和有关监测检测数据验证基坑设计的安全性,以期为类似项目提供可借鉴经验。

地铁区间隧道火灾通风模式的数值分析

介绍了地铁区间隧道火灾常见的几种通风排烟模式,对其中一种最复杂的模式进行了数值分析.模拟分析得出,对于地铁实际工程中的单线盾构圆形隧道,在10 MW火灾强度下,着火区间隧道内2.6～2.9 m/s左右的纵向风速可以有效阻止烟气发生逆流;在着火区间隧道2.9 m/s的纵向风速下,未着火区间隧道两端对送送风速度为1～1.5 m/s时,联络通道内有风速为6 m/s左右的气流流向着火区间隧道,可有效抑制烟气通过联络通道向未着火区间隧道蔓延,保证人员的安全疏散.

利用地铁区间隧道间联络通道排烟的可行性研究

提出了对着火区间隧道两端送新风、利用地铁区间隧道间的联络通道向相邻区间隧道排烟的方法,利用CFD软件模拟并验证了该方法的可行性,得出了该情况下的最佳送风速度。

区间隧道零距离下穿既有地铁车站施工方案研究

针对新建区间隧道零距离下穿既有地铁车站的工程特点,为确定设计方案可行性、保证既有车站结构安全及运营正常,文章采用FLAC3D三维快速拉格朗日差分方法分析软件对不同开挖工法及周围地层不同加固范围等施工方案进行了数值模拟,分析了既有车站轨道沉降、结构应力及新建区间隧道周边变形、结构受力特点及规律。研究结果表明,在对区间隧道夹土层、掌子面地层和隧道左右侧3.0 m范围进行注浆加固的前提下,推荐采用CRD法施工方案。

双洞单轨地铁区间隧道非线性地震反应分析

本文采用大型商业有限元软件ABAQUS对南京地区双洞单轨地铁区间隧道的非线性地震反应特性进行了数值模拟。采用作者提出并在ABAQUS软件上开发实现的土的动粘弹性模型模拟土的动力非线性,采用Jeeho Lee.提出的混凝土动力塑性损伤模型模拟隧道管片混凝土在循环荷载下的非线性特性。数值分析表明:隧道最大动应力反应的位置将发生在与洞顶约成45°角的位置,在100年超越概率63%的地震作用下区间隧道结构是基本安全的,但在100年超越概率10%和3%的地震作用下,南京地铁区间隧道可能会发生很大的拉应力和剪应力反应,有可能在与洞顶约成45°角的位置产生地震裂缝。因此建议隧道管片接缝应避开该位置,同时对该位置的管片应加强其抗拉和抗剪强度。

地铁区间隧道杂散电流对金属管线的腐蚀及其防护

分析地铁区间隧道杂散电流产生的原因及其对地下埋设的金属管线发生电化学腐蚀的机理 ,并在此基础上探讨减少地铁区间隧道杂散电流腐蚀的防护措施。

下穿飞机跑道地铁区间隧道附加荷载计算方法

为更加准确方便地计算飞机滑行过程中对下穿飞机跑道的地铁区间隧道最不利作用位置的附加荷载值,将飞机22个轮子的最不利滑动荷载峰值作为飞机静荷载作用集中力,运用布辛奈斯克理论公式求解22个轮载作用下的地层附加应力值,分析不同埋深条件下最大竖向附加应力的分布规律和量值变化规律。根据荷载-结构法与飞机附加应力的理论解,确定下穿飞机跑道地铁区间隧道附加荷载的最不利分布模式,并通过回归分析得到飞机附加应力q1、q5的简化计算公式。最后通过数值模拟的方法验证了布辛奈斯克理论公式的适用性。研究结果表明:(1)随着隧道埋深的增大,飞机最大竖向附加应力与隧道竖向围岩压力的比值先迅速下降,随后缓慢下降,当隧道埋深大于50 m时,飞机最大竖向附加应力与竖向围岩压力的比值较小;(2)不同隧道埋深下的飞机最大竖向附加应力值点位置基本一致,位于距离飞机最后一排轮子2.1~3.3 m的中轴线上;(3)飞机附加荷载最不利分布模式为近似对称梯形分布模式,此时飞机最大竖向附加应力值点位于隧道拱顶正上方;(4)简化后的附加应力q1与隧道埋深z呈负相关关系,q5与隧道埋深z、隧道洞径D呈负相关关系。

基于层次分析法的地铁区间隧道邻近公路桥的风险评估与专项设计

文章对地铁区间邻近公路桥风险评估技术进行了研究,提出了以评估结果为基础进行专项设计的理念。首先,在广泛调研和多年工程经验的基础上,结合工程实际辨识出安全风险影响因素,建立以安全为目标的风险评价指标体系;其次,引入层次分析法计算出指标体系各层因素的相对权重,判断出主要风险源;最后,以加固地层、控制地下水、减小对近接建筑物基础影响为重点,从施工方法、工程措施和监控量测三个方面对大连地铁海高区间隧道邻近凌水河二号桥区段进行专项设计。

光纤光栅感温火灾探测系统在地铁区间隧道中的应用

介绍了光纤光栅温度测量的原理,描述了光纤光栅感温探测系统的主要组成结构和各模块的功能特点。通过设置不同高度的火源位置及不同的火源功率,在模拟地铁区间隧道中开展了全尺寸火灾试验,研究光纤光栅感温火灾探测系统在隧道内发生火灾时的响应性能,测量隧道拱顶处最高温度以及报警响应时间,并根据光纤光栅传感器的温度变化情况来确定火灾规模。研究发现,在隧道内纵向风速较大时,火焰及烟气会发生倾斜,导致光纤光栅感温火灾探测器报警位置发生变化。讨论了光纤光栅感温火灾探测系统报警阈值的设置和光纤光栅传感器敷设间距的布置。

地铁区间隧道的烟气逆流长度与临界风速

采用因次分析方法推导了地铁区间隧道火灾烟气逆流长度的无因次表达式;以重庆地铁6号线为例,开展了区间隧道形状的调查,选择了9种不同断面形式的区间隧道,采用FDS5.5模拟计算了隧道火灾烟气运动状况,进而提出了烟气逆流长度和临界风速的预测模型,并进一步建立了几何比例尺为1∶10的地铁区间隧道模型实验台来开展小尺寸试验研究.结果表明:文中提出的烟气逆流长度和临界风速的预测模型的模拟结果与小尺寸试验结果吻合较好;相比于文中提出的临界风速预测模型的预测结果,现有的预测模型预测的临界风速偏小.

地铁区间隧道火灾通风模式的数值模拟

针对列车中部着火且停靠在区间隧道中部的地铁隧道火灾情况,提出了一种改进的纵向通风模式,即疏散平台下先送风、再采用传统的纵向通风,并进行了数值模拟。模拟结果表明,对单线矩形区间隧道,在10MW的火源强度下,当疏散平台下送风风口组间距为10m且隧道风机风量为50m3/s时(或风口组间距不超过30m且隧道风机风量为70m3/s时),可以满足安全消防的温度指标、能见度指标和CO浓度指标。同时模拟得出区间隧道两端纵向通风的临界风速在2.4～2.8m/s之间。

地铁区间隧道火灾自然排烟的数值分析

针对地铁区间隧道火灾的自然排烟,采用FDS(fire dynamics simulator)软件,数值模拟通风竖井的长宽比、埋深和开口形式对自然排烟效果的影响。模拟结果表明:当通风竖井的长宽比在1.25～2.5时,其自然排烟效果明显好于其长宽比为5时的自然排烟效果;当通风竖井的埋深在5～15 m时,对自然排烟的影响不明显;采用直通风竖井的自然排烟效果优于采用渐扩通风竖井的自然排烟效果。

软弱地基上地铁区间隧道周围场地位移和加速度反应分析

地下隧道是一种抗震结构,具有较好的抗震性能,但从已有地下隧道的震害资料和地下管线的震害特点,地下隧道穿越软弱土层时周围土体的相对大位移与坍塌将会对地下隧道造成严重的破坏,因此有必要开展对软土场地上地铁地下结构的抗震性能研究。根据南京地区地铁一号线建设的实际背景,选取南京某一典型深厚软弱地基上双洞单轨区间隧道为研究对象,建立了土-地铁区间隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型,分析了3种不同埋深条件下南京地区深厚软弱地基上地铁区间隧道的动位移和加速度反应特性。结果表明,软土层中隧道结构顶、底板之间的相对位移很大,同时,SSI效应对软土层中隧道位移反应的影响也很大。

地铁区间隧道安全评估的层次-模糊综合评判法

较全面分析了影响地铁区间隧道安全体系的各个因素 ,建立了层次结构模型。分析模型 ,得出影响因素对各个评价目标的相对权重。再运用模糊综合评判法对整个安全体系进行多层次的综合评估 。

地铁区间隧道半横向排烟方式的数值模拟研究

为了研究地铁区间隧道半横向排烟方式对排烟效果的影响,利用火灾动力学模拟软件FDS研究在车厢内部着火且火源功率为5 MW的情况下,不同的排烟道高度、排烟风速、排烟口开启个数对隧道内烟气控制的影响,即对不同工况下,隧道内烟气蔓延情况、人眼特征高度处的CO浓度、温度进行研究并作对比分析。结果表明,综合考虑排烟效果与隧道挖掘成本,排烟道设置高度为1.6 m较为合适;排烟风速控制为10 m/s并且开启火源附近2个排烟口能获得较好的排烟效果。

地铁区间隧道事故通风系统模型试验的研究

介绍了配置喷口的地铁区间隧道事故通风系统模型试验方案 ,详细说明了该试验系统的设计 ,试验方案的制订。对不同类型喷口的通风系统性能进行了试验 ,提出在相同的风量和风压下 ,椭圆喷口的通风功能和防灾能力最强 ,喷口出口风速提高有利于提高其风量效率等结论 。

地铁区间隧道火灾烟气流动特性对人员疏散影响的数值模拟

基于火灾动力学理论以及隧道火灾的特点,利用FDS软件对地铁区间隧道火灾进行数值模拟,分析了B型地铁列车中部起火、并在区间隧道内就地疏散的条件下,两侧车门同时开启和一侧车门开启时对火灾烟气流动特性的影响,得出两种情况下纵向疏散平台处的能见度、温度、CO浓度随时间的变化规律,并探究两种情况下火灾烟气对人员疏散的影响。结果表明:两侧车门同时开启时,在150 s出现危险状态,而一侧车门开启时,在100 s出现危险状态,同时疏散平台处的温度、CO浓度普遍较高,能见度较低;相比之下,地铁列车发生火灾时,两侧车门开启有利于人员的安全疏散。该研究可为地铁区间隧道火灾时的人员疏散和紧急救援提供依据。

坡度对地铁区间隧道火灾中人员疏散影响研究

为探究地铁区间隧道发生火灾时坡度对人员疏散的影响,运用Pyrosim和Pathfinder软件对区间隧道发生火灾时人员的疏散情况进行数值模拟,分析火灾烟气影响下的人员疏散速度系数,重点研究不同坡度以及不同疏散策略下的人员疏散过程。结果表明:在列车中部发生7.5 MW火灾并紧急停靠在区间隧道中部的情况下,随着坡度的增大,火灾烟气对上坡方向疏散人员的影响逐渐增大,造成人员的疏散速度逐渐减小;当隧道坡度大于1.3%时,与火灾烟气的威胁相比,人员密度对下坡方向人员疏散速度的影响占据主导作用,建议尽量采用往下坡方向疏散的策略;对于坡度小于1.3%的隧道,可同时选择上下坡2个出口疏散。