基于火—热—结构耦合的建筑火灾模拟方法研究及应用

发布时间：2019-08-09 08:31

【摘要】：建筑火灾发生频率不断上升,对人类生命财产安全造成严重威胁，建筑火灾再现研究越来越受到各个国家的重视。目前我国的建筑火灾再现还主要采用“经验+技术鉴定分析+小比例模拟试验”的传统方式，需要多次反复实验，导致建筑火灾再现的周期长、成本高。因此，利用数值方法实现建筑火灾再现及建筑结构火灾后的安全性研究是一个重要的趋势。 首先，本文研究了火-热-结构耦合的建筑火灾数值建模方法。将大涡模拟应用到建筑火灾模拟计算中,分析了火-热-结构之间的相互耦合关系，通过经验公式和理论公式建立了基于火-热-结构耦合的建筑火灾数值建模方法；并根据能量守恒定律推导了温度场在整个火灾过程中不同时刻、不同位置的变化情况,热释放率和热辐射模型为能量守恒的求解提供了限制条件，分别限制燃烧的时间和范围，在求的温度场在整个火灾过程的分布情况以后，由于温度的影响，结构会产生应变，通过公式推导求得了温度场的变化对结构应变产生影响。 其次，将火-热-结构耦合数值建模方法应用到上海市某洗衣店火灾。根据火灾现场的调查情况，进行火灾数值建模；分析整个火灾过程中的温度场、火灾发展、烟气等特征；并根据温度场进行了热-结构分析。通过程序设置测定了人员死亡点的烟、气变化，，同时设置了测温平面，对人员死亡点的温度变化有一定了解，还测出了整个火灾现场的温度场分布情况，并进行了热-结构耦合分析,了解了热对结构的影响。 最后，通过数值模拟的结果,对洗衣店火灾后的建筑损伤进行了评估和分析。根据建筑构件受损程度综合评定标准,对火灾后建筑结构进行评估分析。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU892

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本文编号：2524690