基于FDS的地铁换乘站火灾模拟与人员疏散研究
发布时间：2021-05-24 12:34
地铁换乘站结构复杂、人流密集,一旦发生火灾事故,极易造成大规模人员伤亡的恶劣后果。与普通地铁站相比,地铁换乘站火灾具有更大的危险性。因此,对于地铁换乘站的火灾模拟及人员疏散研究具有重要现实意义。本文选取广州某地铁换乘站作为研究对象,主要研究内容包括以下几点:（1）通过调研查阅资料,获取该换乘站相关建筑结构信息。运用数值模拟软件PyroSim创建该换乘站火灾模拟模型;参考相关资料,将火源设置为热释放速率分别为2MW和5MW的快速增长火,火源位置则位于地下2层站台中部、站台左侧、站台右侧;依据《地铁设计规范》（GB50157—2013）发生火灾时楼梯口处应具有不小于1.5m/s的向下补风风速阻止烟气向站厅层扩散的要求,计算排烟风速、进气风速、楼梯口补风速;设计5组对比火灾场景,模拟该换乘站各火灾场景下的烟气扩散过程。（2）选取能见度、烟气层高度、烟气浓度以及烟气温度作为安全评价指标,根据火灾模拟结果,分析计算各火灾场景中四项指标分别达到对人员构成危害的危险临界时间,将四项指标对应的危险临界时间最小值作为人员可用疏散时间（ASET,Available Safe Egress Time）;同时...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 地铁站火灾模拟研究
1.2.2 人员疏散研究
1.2.3 研究现状问题分析
1.3 本文研究内容及方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 本文框架
1.4 本章小结
2 火灾模拟与人员疏散研究基础
2.1 火灾烟气运动理论基础
2.1.1 火羽流与顶棚射流
2.1.2 烟气层高度
2.1.3 通风对燃烧的影响
2.2 FDS火灾模拟
2.2.1 数值模拟
2.2.2 FDS—场模型
2.2.3 Smokeview软件介绍
2.2.4 PyroSim软件概述
2.3 地铁站人员疏散基础
2.3.1 地铁站疏散设计规范
2.3.2 火灾中影响人员疏散的因素
2.3.3 安全疏散判定准则
2.4 人员疏散模拟方法
2.4.1 人员疏散模拟软件
2.4.2 Pathfinder模拟软件概述
2.5 本章小结
3 地铁换乘站火灾模拟—广州某地铁换乘站
3.1 地铁换乘站火灾模拟模型
3.1.1 地铁换乘站选取
3.1.2 火灾模拟模型建立
3.2 安全评价指标与观测点设置
3.2.1 能见度
3.2.2 烟气层高度
3.2.3 烟气浓度
3.2.4 烟气温度
3.2.5 观测点设置
3.3 火灾场景确定
3.3.1 火源位置及热释放速率(HRR)确定
3.3.2 模型网格划分
3.3.3 排烟风速、进气风速
3.3.4 模拟时间
3.3.5 火灾模拟初始条件与边界条件
3.3.6 火灾场景设置总结
3.4 本章小结
4 地铁换乘站火灾模拟结果分析
4.1 烟气扩散及能见度分析
4.1.1 火灾场景1
4.1.2 火灾场景2
4.1.3 火灾场景3
4.1.4 火灾场景4
4.1.5 火灾场景5
4.1.6 各场景模拟结果总结
4.2 可用疏散时间(ASET)确定
4.2.1 观测点A
4.2.2 观测点B
4.2.3 观测点C
4.3 本章小结
5 地铁换乘站人员疏散模拟
5.1 人员疏散基本要求及假设
5.1.1 地铁站火灾人员疏散基本要求
5.1.2 人员疏散模拟模型前提假设
5.2 人员疏散模拟参数及情景设置
5.2.1 疏散开始时间(T_(start)
5.2.2 疏散人数及分布
5.2.3 疏散人群比例及步行速度
5.2.4 疏散出口有效宽度
5.2.5 疏散模拟情景设置
5.3 人员疏散模拟模型建立
5.3.1 建模思路
5.3.2 模型预览
5.4 人员疏散模拟结果
5.4.1 疏散所需时间(RSET)
5.4.2 安全疏散判定与分析
5.4.3 安全疏散对策
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM的地铁工程预修正管理研究[J]. 陈悦华,董春芳,贾璐. 施工技术. 2018(10)
[2]基于FDS的某综合楼火灾数值模拟研究[J]. 赵寿,张云霞. 节能. 2018(03)
[3]沉管隧道侧向集中排烟模式烟雾流动规律研究[J]. 曹更任,蒋树屏,周健,刘帅,陈建忠. 中国公路学报. 2018(01)
[4]基于BIM与Pathfinder的高层住宅应急疏散模拟研究[J]. 吴水根,游育林. 结构工程师. 2017(04)
[5]基于FDS和STEPS模拟的大型商业综合体地下商业区火灾模拟与安全疏散研究[J]. 何中旭,常力,姜雯,谢飞,宋云龙,宋文华. 南开大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]地下岛式地铁站台火灾时全封闭屏蔽门开启模式研究[J]. 李建,史聪灵,陈长坤,胥旋. 中国安全生产科学技术. 2016(11)
[7]地铁人员安全疏散模拟分析[J]. 丁杰,展望,蒋军成. 科技展望. 2014(19)
[8]用火灾模型确定航站楼大空间自然排烟面积[J]. 崔沈夷,黄志祥,姚桂菊,周孝清. 消防科学与技术. 2013(09)
[9]基于Pathfinder的人员疏散仿真[J]. 党会森,赵宇宁. 中国公共安全(学术版). 2011(04)
[10]地铁车站人员安全疏散计算机仿真研究[J]. 马皎琳. 消防技术与产品信息. 2011(10)
博士论文
[1]大型商场火灾时人员疏散研究[D]. 吴凤.西安科技大学 2015
硕士论文
[1]地铁车站火灾扩散及人员安全[D]. 张克诚.兰州交通大学 2018
[2]多层地铁站火灾烟气扩散与控制技术研究[D]. 邱庆瑞.华南理工大学 2017
[3]基于社会力模型的商场火灾疏散研究[D]. 钱重阳.中国地质大学(北京) 2017
[4]北京某地铁站的火灾和人员疏散模拟研究[D]. 李真.北京交通大学 2017
[5]复杂地铁站行人流特性及火灾人员安全疏散研究[D]. 赵刚.北京工业大学 2016
[6]某地铁岛式站台火灾排烟模式的数值模拟研究[D]. 毛婷.西安建筑科技大学 2015
[7]大型商业建筑性能化安全疏散设计策略研究[D]. 施春龙.南京工业大学 2013
[8]基于FDS的建筑火灾数值模拟及安全疏散研究[D]. 刘阳.辽宁工程技术大学 2012
[9]地铁火灾烟气的数值模拟及安全疏散对策研究[D]. 赵兰英.沈阳建筑大学 2012
[10]地铁火灾人员疏散的行为研究及危险性分析[D]. 田娟荣.广州大学 2006
本文编号：3204204
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 地铁站火灾模拟研究
1.2.2 人员疏散研究
1.2.3 研究现状问题分析
1.3 本文研究内容及方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 本文框架
1.4 本章小结
2 火灾模拟与人员疏散研究基础
2.1 火灾烟气运动理论基础
2.1.1 火羽流与顶棚射流
2.1.2 烟气层高度
2.1.3 通风对燃烧的影响
2.2 FDS火灾模拟
2.2.1 数值模拟
2.2.2 FDS—场模型
2.2.3 Smokeview软件介绍
2.2.4 PyroSim软件概述
2.3 地铁站人员疏散基础
2.3.1 地铁站疏散设计规范
2.3.2 火灾中影响人员疏散的因素
2.3.3 安全疏散判定准则
2.4 人员疏散模拟方法
2.4.1 人员疏散模拟软件
2.4.2 Pathfinder模拟软件概述
2.5 本章小结
3 地铁换乘站火灾模拟—广州某地铁换乘站
3.1 地铁换乘站火灾模拟模型
3.1.1 地铁换乘站选取
3.1.2 火灾模拟模型建立
3.2 安全评价指标与观测点设置
3.2.1 能见度
3.2.2 烟气层高度
3.2.3 烟气浓度
3.2.4 烟气温度
3.2.5 观测点设置
3.3 火灾场景确定
3.3.1 火源位置及热释放速率(HRR)确定
3.3.2 模型网格划分
3.3.3 排烟风速、进气风速
3.3.4 模拟时间
3.3.5 火灾模拟初始条件与边界条件
3.3.6 火灾场景设置总结
3.4 本章小结
4 地铁换乘站火灾模拟结果分析
4.1 烟气扩散及能见度分析
4.1.1 火灾场景1
4.1.2 火灾场景2
4.1.3 火灾场景3
4.1.4 火灾场景4
4.1.5 火灾场景5
4.1.6 各场景模拟结果总结
4.2 可用疏散时间(ASET)确定
4.2.1 观测点A
4.2.2 观测点B
4.2.3 观测点C
4.3 本章小结
5 地铁换乘站人员疏散模拟
5.1 人员疏散基本要求及假设
5.1.1 地铁站火灾人员疏散基本要求
5.1.2 人员疏散模拟模型前提假设
5.2 人员疏散模拟参数及情景设置
5.2.1 疏散开始时间(T_(start)
5.2.2 疏散人数及分布
5.2.3 疏散人群比例及步行速度
5.2.4 疏散出口有效宽度
5.2.5 疏散模拟情景设置
5.3 人员疏散模拟模型建立
5.3.1 建模思路
5.3.2 模型预览
5.4 人员疏散模拟结果
5.4.1 疏散所需时间(RSET)
5.4.2 安全疏散判定与分析
5.4.3 安全疏散对策
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM的地铁工程预修正管理研究[J]. 陈悦华,董春芳,贾璐. 施工技术. 2018(10)
[2]基于FDS的某综合楼火灾数值模拟研究[J]. 赵寿,张云霞. 节能. 2018(03)
[3]沉管隧道侧向集中排烟模式烟雾流动规律研究[J]. 曹更任,蒋树屏,周健,刘帅,陈建忠. 中国公路学报. 2018(01)
[4]基于BIM与Pathfinder的高层住宅应急疏散模拟研究[J]. 吴水根,游育林. 结构工程师. 2017(04)
[5]基于FDS和STEPS模拟的大型商业综合体地下商业区火灾模拟与安全疏散研究[J]. 何中旭,常力,姜雯,谢飞,宋云龙,宋文华. 南开大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]地下岛式地铁站台火灾时全封闭屏蔽门开启模式研究[J]. 李建,史聪灵,陈长坤,胥旋. 中国安全生产科学技术. 2016(11)
[7]地铁人员安全疏散模拟分析[J]. 丁杰,展望,蒋军成. 科技展望. 2014(19)
[8]用火灾模型确定航站楼大空间自然排烟面积[J]. 崔沈夷,黄志祥,姚桂菊,周孝清. 消防科学与技术. 2013(09)
[9]基于Pathfinder的人员疏散仿真[J]. 党会森,赵宇宁. 中国公共安全(学术版). 2011(04)
[10]地铁车站人员安全疏散计算机仿真研究[J]. 马皎琳. 消防技术与产品信息. 2011(10)
博士论文
[1]大型商场火灾时人员疏散研究[D]. 吴凤.西安科技大学 2015
硕士论文
[1]地铁车站火灾扩散及人员安全[D]. 张克诚.兰州交通大学 2018
[2]多层地铁站火灾烟气扩散与控制技术研究[D]. 邱庆瑞.华南理工大学 2017
[3]基于社会力模型的商场火灾疏散研究[D]. 钱重阳.中国地质大学(北京) 2017
[4]北京某地铁站的火灾和人员疏散模拟研究[D]. 李真.北京交通大学 2017
[5]复杂地铁站行人流特性及火灾人员安全疏散研究[D]. 赵刚.北京工业大学 2016
[6]某地铁岛式站台火灾排烟模式的数值模拟研究[D]. 毛婷.西安建筑科技大学 2015
[7]大型商业建筑性能化安全疏散设计策略研究[D]. 施春龙.南京工业大学 2013
[8]基于FDS的建筑火灾数值模拟及安全疏散研究[D]. 刘阳.辽宁工程技术大学 2012
[9]地铁火灾烟气的数值模拟及安全疏散对策研究[D]. 赵兰英.沈阳建筑大学 2012
[10]地铁火灾人员疏散的行为研究及危险性分析[D]. 田娟荣.广州大学 2006
本文编号：3204204
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3204204.html
