城市地下交通空间爆炸人员及结构毁伤研究

发布时间：2019-10-08 23:53

【摘要】：近年来各种恐怖爆炸事件和突发性公共生产安全事故时有发生，研究地下交通空间内爆炸灾害事故对人员及结构毁伤效应的重要性日益凸显。为了保证人民生命财产安全，必须对地下交通空间Qg爆炸冲击波传播规律进行深入系统地研究，有效评估爆炸事故所造成的危害程度，从而将爆炸事故所产生的损失及不利影响降至最低。本文采用归纳分析，理论推演和有限元数值模拟方法，对城市地铁车站、交通隧道等建筑物内爆炸的人员和结构毁伤进行了较为系统的研究。首先，在对地下交通建（构）筑物内发生的爆炸灾害事故全面梳理的基础上，提出“人体伤害当量”的概念，结合其内部爆炸超压峰值大，作用时间长的特点和人体“靶器官”致伤机理，基于判定耳膜破裂、肺出血死亡的超压准则及超压-冲量准则，给出了一整套适用于地下交通空间爆炸对人员伤害的判定准则、伤害分区原则及工作流程；其次，针对地铁站内可能发生的爆炸袭击，通过数值模拟，得到了站内冲击波空间分布规律；结合人员伤害的判定准则及伤害分区原则，绘制了地铁站内爆炸对相应站台特征人群的伤情分布图；第三，根据站内爆炸人员伤情统计及经济损失分析，得到爆炸造成人员伤害的最不利起爆位置为站台平面中心；从减小人员伤情角度出发，，提出地铁站内楼梯口布置、立柱布设形式等结构空间优化建议；第四，系统地研究了爆炸冲击波在两车道、三车道城市公路隧道中的传播特性；以数值模拟结果为基础，采用量纲分析方法，结合爆源当量、爆高、截面形状尺寸等因素，分别给出了爆炸作用下空气冲击波超压峰值、正相冲量在隧道内的沿程衰减解析公式；第五，结合地下交通空间内爆炸对人员伤害判定准则及伤害分区原则，给出了爆源一侧沿隧道纵向的伤情分布，并建立了一套针对隧道内爆炸场景的人员伤情预测方法；最后，对城市交通隧道内爆炸作用下衬砌结构的响应及破损进行了统计分析，提出城市隧道结构抗爆结构强度差异化设计‖原则；通过经济与非经济趋势线‖比较分析，得到常规交通隧道合理的经济安全结构强度比区间为2.65～2.67。
【图文】：

爆炸案,地铁,莫斯科

图 1.1 2005 年英国伦敦地铁爆炸案[4]图 1.2 2010 年俄罗斯莫斯科地铁恐怖爆炸[5]表 1.1 近年地铁爆炸事件统计[6]时间地点伤亡情况备注1977.1.8 莫斯科鲍曼地铁站 6 死1977.11.6 阿尔巴特-波克罗夫斯基地铁 7 人死 44 人伤1994.7.3 阿塞拜疆巴库地铁站 14 人死 49 人伤1995.7.25 巴黎地铁圣米歇尔站 7 人死 60 多人伤亡

莫斯科,地铁,俄罗斯

图 1.2 2010 年俄罗斯莫斯科地铁恐怖爆炸[5]表 1.1 近年地铁爆炸事件统计[6]时间地点伤亡情况备注1977.1.8 莫斯科鲍曼地铁站 6 死1977.11.6 阿尔巴特-波克罗夫斯基地铁 7 人死 44 人伤1994.7.3 阿塞拜疆巴库地铁站 14 人死 49 人伤1995.7.25 巴黎地铁圣米歇尔站 7 人死 60 多人伤亡1996.6.11 莫斯科土拉‖车站 4 人死 15 人伤 400gTNT1998.1.1 特列季亚科夫斯基地铁站 3 人伤2000.7.27 德国 Dyussledorf 地铁站 10 人死遥控炸弹2000.8.8 莫斯科普希金‖地铁车站 15 人死 90 多人伤2001.2.6 白俄罗斯‖地铁站 15 人伤一枚手榴弹2003.2.18 韩国大邱地铁站 198 人死 150 人伤2004.2.6 莫斯科地铁列车 50 人死 130 多人伤爆炸袭击2004.3.11 马德里地铁 190 人死 1500 多人伤连环爆炸2004.8.31 莫斯科里加地铁站 10 人死 50 多人伤2005.7.7 伦敦 6 个地铁站 56 人死 700 多人伤爆炸袭击2010.3.29 莫斯科卢比扬卡站、文化公园站 41 人死 10 多人伤人体炸弹
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U231.96;U458

【参考文献】