城市地下道路逃生救援系统有效性研究

发布时间：2017-05-29 14:02

  本文关键词：城市地下道路逃生救援系统有效性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前以北京、上海等为代表的国内城市地下道路规划建设已进入快速发展时期。合理有效的疏散逃生通道布置,是保证地下道路火灾时人员成功自救与外部快速救援的必要前提。然而疏散逃生通道的适用性与有效性仍未明确,且尚缺乏相应的设计标准可依。基于人员安全疏散准则与最不利疏散工况,针对人行横向联络通道与同洞上下层互通逃生楼梯两类常规疏散型式,综合采用典型工程案例调研、现场人员疏散试验、人员疏散数值仿真和疏散理论分析等研究手段,对人员疏散基础参数、疏散通道合理断面形式及安全间距限值等进行深入研究。本文主要研究工作与成果如下：(1)在系统整理大量工程实例基础上,结合城市中心区地下道路一般特征,以疏散能力、疏散风险以及救援便利性等为评价指标,建立地下道路疏散逃生方式优劣分级体系,回答了不同疏散型式在城市地下道路的适用性,为地下道路逃生设施的选型提供基本依据。(2)借助横向人员疏散试验平台开展不同通道宽度与间距下的疏散模拟试验,通过连续观测1.2m～2.0m净宽横通道通行能力变化情况,得出了通道净宽与人员逃生效率相关关系、寻找到横通道临界出口宽度；通过对人员疏散过程的节点分解,观测了200m～400m不同横通道间距人员净逃生时间,获得了人员完整疏散时间,分析得出横通道间距与安全疏散时间的相关关系。(3)借助纵向人员疏散试验平台开展0.8mm常规逃生楼梯宽度下的疏散模拟试验,探明了逃生楼梯的疏散性能、揭示出人员群集流动规律与瓶颈排队现象,以此提出同洞上下层互通逃生楼梯的合理布置形式及人群疏解建议。(4)消化继承地下道路人员疏散仿真经典模型,引入人员疏散速度、通道通行能力等疏散分析关键参数实测值进行模型修正,提高疏散仿真准确度与可信度。通过对200m-500m不同横通道间距的疏散仿真,验证了安全疏散时间与通道间距关系,提出了横通道安全间距上限控制值；通过对0.8mm-1.4m四组逃生楼梯在不同楼梯间距下的疏散仿真,获得了楼梯净宽与人员逃生效率变化关系,提出了有效楼梯宽度值与可接受楼梯间距上限值。(5)考虑人员疏散行为理论与疏散试验特征现象,在仿真结果基础上进一步提出两类疏散通道设置模式的优化方案,为地下道路疏散逃生通道的性能化设计提供科学指导。
【关键词】：地下道路 疏散试验 疏散仿真 横向通道 逃生楼梯 合理设置模式
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U492.8
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-19
• 1.1 研究背景与意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 现行隧道疏散技术要求规定13
• 1.2.2 安全疏散时间及合理通道间距研究进展13-15
• 1.2.3 实体人员疏散模拟试验研究进展15-16
• 1.3 当前研究的不足16-17
• 1.4 本文的研究内容与方法17-19
• 1.4.1 主要研究内容17-18
• 1.4.2 研究方法与技术路线18-19
• 2 隧道常规疏散通道型式及典型案例分析19-40
• 2.1 城市交通隧道人员疏散主要方式19-26
• 2.1.1 横向疏散逃生19-21
• 2.1.2 纵向疏散逃生21-23
• 2.1.3 同洞上下疏散逃生23-24
• 2.1.4 纵横向并用疏散逃生24-26
• 2.2 城市交通隧道疏散通道典型设置案例研究26-37
• 2.2.1 人行横向联络通道26-27
• 2.2.2 纵向疏散通道27-31
• 2.2.3 同洞上下互通逃生楼梯31-35
• 2.2.4 纵横向结合疏散通道35-37
• 2.3 城市交通隧道常规疏散方式适用性分析37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 3 人员疏散逃生安全影响因素40-52
• 3.1 人员安全疏散准则40-41
• 3.2 人员疏散主客观影响因素41-49
• 3.2.1 人群疏散行为42-43
• 3.2.2 人员疏散速度与疏散通道通行能力43-47
• 3.2.3 隧道疏散辅助设施47-49
• 3.3 火灾报警发布时间及司乘人员开始疏散时间49-50
• 3.4 人员疏散最不利火灾场景50-51
• 3.5 本章小结51-52
• 4 疏散通道合理设置模式疏散试验研究52-96
• 4.1 试验场景要素组成52-59
• 4.1.1 试验隧道52-55
• 4.1.2 试验人员55-56
• 4.1.3 试验车辆56-58
• 4.1.4 隧道照明及疏散标识58-59
• 4.2 地下道路人员疏散试验系统59-66
• 4.2.1 横向人员疏散试验平台60-62
• 4.2.2 纵向人员疏散试验平台62-64
• 4.2.3 试验视频采集系统64-66
• 4.3 人员疏散基础参数研究66-85
• 4.3.1 紧急状态下人员下车时间67-68
• 4.3.2 防火门通行折减系数68-72
• 4.3.3 疏散通道通行能力72-80
• 4.3.4 人员疏散速度80-85
• 4.4 完整人员疏散时间研究85-93
• 4.4.1 人员疏散时间节点分解85-87
• 4.4.2 对侧隧道不同交通模式疏散时间87-90
• 4.4.3 不同横通道间距人员疏散时间90-92
• 4.4.4 不同逃生楼梯间距人员疏散时间92-93
• 4.5 本章小结93-96
• 5 疏散通道合理设置模式数值仿真研究96-109
• 5.1 STEPS行人交通仿真软件介绍96
• 5.2 现场人员疏散试验数值仿真分析96-102
• 5.2.1 疏散仿真模型建立96-98
• 5.2.2 疏散场景及工况98-100
• 5.2.3 仿真结果及分析100-102
• 5.3 经典人员疏散模型修正仿真模拟102-107
• 5.3.1 横向联络通道人员疏散模型修正仿真102-104
• 5.3.2 纵向逃生楼梯人员疏散模型修正仿真104-107
• 5.4 现场试验与数值仿真差异分析107
• 5.5 本章小结107-109
• 6 地下道路逃生系统及人员疏散安全评价109-120
• 6.1 疏散通道型式及构造有效性109-111
• 6.2 疏散通道疏救功能有效性111-112
• 6.3 地下道路人员安全疏散评价112-118
• 6.3.1 评价指标构成与分级113-116
• 6.3.2 综合评价参数建立116-118
• 6.4 本章小结118-120
• 7 结论与展望120-124
• 7.1 主要研究结论120-122
• 7.2 本文创新点122
• 7.3 研究展望122-124
• 参考文献124-130
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果130-134
• 学位论文数据集134

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本文编号：405001