大空间气承式膜结构火灾温度场模拟

发布时间：2021-09-01 21:24

　　大空间气承式膜结构具有内部空间广阔、造型优美、建设周期短、建设成本低等优点,被广泛应用于各类建筑中。由于气承式膜结构内部空间大且为密闭型结构,燃烧物产生的热烟气将迅速蔓延并填充气承式膜结构内部空间,结构内部温度不断升高,能见度将迅速下降,这极易对身处其中的人员生命财产安全造成威胁。因此,研究气承式膜结构内部温度场分布及烟气流动规律具有重要意义。本文针对矩形气承式膜结构火灾温度场分布问题,以FDS软件为研究火灾温度场的研究工具,研究了火源参数及结构参数对矩形气承式膜结构内部温度场分布的影响;对比分析了数种气承式膜结构防排烟方案,并给出了针对矩形气承式膜结构防排烟方案的设置建议;同时提出了矩形气承式膜结构火灾下膜面附近温度分布曲线以供设计人员参考。主要工作包括以下几个方面:（1）通过膜材燃烧试验及其数值模拟结果对比分析,从火源及膜面温度、膜材烧穿所需时间及膜材烧穿孔洞面积三个方面验证了FDS对气承式膜结构火灾温度场模拟的准确性及可靠性,并通过FDS提供的生死单元结合膜材燃烧特性实现了膜材烧穿现象的模拟。（2）通过大量的数值模拟,较为全面地研究分析了火源参数（火源功率、火源位置）、结构参数（... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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国内外

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-附近温度分布的特征，并给出矩形平面大空间气承式膜结构火灾下膜面温度分布曲线。本课题的主要研究框架如图1-2所示。图1-2课题研究框架

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-10-2.2数值模拟方法可靠性验证试验对于大空间气膜结构火灾问题的研究一般采用试验和数值模拟相结合的方法开展，两者之间相互支持。试验可对数值模拟的正确性与可靠性提供验证；而数值模拟规避了火灾试验的危险性及经济问题，同时也能监测记录更多有意义的数据。本次试验主要用于验证FDS软件对火灾场景仿真的适用性，同时验证大空间气承式膜结构火灾温度场数值模拟方法的正确性和可靠性。在试验中主要关注以下三组数据：（1）膜材受火后烧穿所需时间；（2）膜材燃烧时的膜面温度；（3）膜材燃穿后孔洞大校当数值模拟得到的结果与试验得到的结果在误差允许范围内能够契合，则能够验证数值模拟方法的正确性与可靠性。2.2.1试验仪器设备及测点布置图2-1K型铠装热电偶图2-2电子秤图2-3无纸记录仪本次试验温度测量采用K型铠装热电偶（见图2-1），电偶丝直径1mm，铠甲

【参考文献】：
期刊论文
[1]张拉膜结构应用于全民健身设施的气候适应模式初探[J]. 何楚越,刘德明.  建筑与文化. 2020(01)
[2]膜结构建筑体系研究[J]. 朱雨欣,刘玉妮,张俊杰,张逸杰,王泽聪.  建材发展导向. 2019(24)
[3]充气膜结构发展与研究现状的探讨[J]. 周涵.  内蒙古科技与经济. 2019(17)
[4]建筑用膜结构材料的发展现状和趋势[J]. 杨涛,丁辛,杨旭东,李乔.  纺织导报. 2019(S1)
[5]国内外充气膜结构发展研究综述[J]. 贾碧原,宗兰,陈德根.  江苏建材. 2018(03)
[6]建筑膜材及气膜结构性能特点与应用现状[J]. 周洋,孙卓尔,钱铖.  新型建筑材料. 2016(08)
[7]充气膜结构火灾下烟气运动特性研究[J]. 易赛莉,曾斌.  消防科学与技术. 2016(04)
[8]半圆筒状充气膜不同火灾场景下温度场分布特性[J]. 申跃奎,王张萍,彭成波.  结构工程师. 2014(05)
[9]气承膜建筑材料燃烧特性试验[J]. 张媛媛,朱国庆,韩如适.  消防科学与技术. 2013(04)
[10]大空间火灾缩尺模型FDS模拟[J]. 王君,徐海斌,徐志胜.  消防科学与技术. 2010(05)

博士论文
[1]气肋式膜结构充气展开及泄气倒塌分析[D]. 李庆松.上海交通大学 2016

硕士论文
[1]柱壳屋盖体育馆的火灾场模拟和人员疏散研究[D]. 于子力.哈尔滨工业大学 2018
[2]寒冷地区气膜结构体育馆建筑节能性研究[D]. 李桓宇.哈尔滨工业大学 2017
[3]织物膜材燃烧特性及火灾时充气膜结构整体稳定性分析[D]. 郭峰.中国矿业大学 2016
[4]雪荷载下充气膜结构的力学响应分析与破坏机制研究[D]. 张乐.西安建筑科技大学 2016
[5]基于电力线载波技术的消防监控系统的设计[D]. 李骋程.山东师范大学 2015
[6]矩形充气膜结构抗火性能分析[D]. 王张萍.西安建筑科技大学 2014
[7]气承式充气膜结构的索膜接触分析[D]. 王超.合肥工业大学 2014



本文编号：3377716