铁路隧道整体式衬砌火灾力学响应特性数值模拟

通过ANSYS有限元数值模拟软件,建立了铁路隧道整体式衬砌的二维热力耦合有限元计算模型,基于ISO834标准火灾温升曲线,对不同单双线和不同等级围岩的铁路隧道整体式衬砌(单线III级围岩衬砌、双线III级围岩衬砌、单线IV级围岩衬砌、双线IV围岩衬砌)的火灾力学响应行为进行了数值模拟研究,获得了火灾作用下,不同的铁路隧道整体式衬砌拱顶竖向位移、边墙侧向位移、压应力、剪切应力的变化情况。结果表明:双线整体式衬砌拱顶的竖向位移大于单线整体式衬砌,围岩等级越大整体式衬砌拱顶的竖向位移越大,整体式衬砌承受的最大压应力和最大剪切应力随时间集中在不同厚度层的混凝土区域上。所获得的结论可为铁路隧道整体式衬砌的防火设计和安全性研究提供理论参考。     

基于贝叶斯网络情景分析的含水土质埋压救援现场监测体系研究*

为提高含水土质埋压救援现场救援效率,基于贝叶斯网络进行情景推演分析,明确典型不利情景演化路径和关键节点,构建多方位多因素耦合的含水土质埋压监测体系。研究结果表明:基于贝叶斯网络情景分析的含水土质埋压救援现场监测体系将灾害环境监测、救援人员状态监测、埋压人员状态监测、救援设备状态监测、整体救援进展跟踪监测划分为18个监测单元,明确土质压力等11个关键监测参数及其技术手段。研究结果可有效提高救援行动安全性,为含水土质埋压救援现场安全监测系统研发提供理论支撑。     

平行导洞压入式通风对特长隧道污染物分布的影响

为探究横通道开启方式对平行导洞压入式通风的特长隧道内污染物分布规律的影响,研究了不同横通道开启方式下的隧道内纵向风速、风压损失及污染物分布规律。所建立的隧道模型包含17个横通道,其中5个为车行横通道,12个为人行横通道,横通道均匀布置。考虑了5种不同的车行横通道开启方式进行研究。结果表明,在平导压入式通风时,主隧道内的纵向风速呈分段式分布,隧道中心风速最小,越靠近隧道出口的风速越大。当对称开启偶数个横通道时,由于风压平衡,隧道中心两个横通道之间的纵向风速几乎为0,无法有效稀释CO;当对称开启奇数个横通道时,隧道内风速为从隧道中心往两侧洞口方向,当平导通风风量足够大时,可将隧道内CO体积比稀释到符合规范的要求。此外,当对称开启奇数个横通道时,在相同的平导通风量下,横通道开启个数较多反而不利于降低隧道中心区域的CO体积比。所研究隧道模型中对称开启3个横通道的临界通风量最小,临界通风风量为631 m³/s,与根据规范计算得到的所需通风量相差不大。因此,在进行此类隧道通风设计时,可参考规范进行通风量的计算。研究结果可为此类隧道的通风设计提供参考。     

基于元胞自动机的火源威胁下人员疏散模型*

为研究火源对人员疏散的影响，在现有场域模型的基础上进行扩展，结合元胞自动机提出1种考虑多出口吸引、人员从众行为与火源威胁3者耦合作用的场域疏散模型。此模型综合考虑心理和环境等因素，定量描述人员之间、人与环境之间的相互影响，将出口吸引、从众心理与火源威胁3个影响行人疏散决策的元素归一化，以静态场和动态场耦合作用确定的转移概率作为行人移动的准则。采用此模型，分别对火源位置、火源威胁范围扩散速度在疏散中的影响进行模拟研究。结果表明:模型在一定程度上能够反映火源威胁下行人的疏散过程，再现了行人躲避和趋众行为，能为火源威胁下行人疏散提供理论借鉴。     

地区性城市群公共安全多灾种综合风险评估研究*

为掌握地区性城市群风险态势，制定风险防控规划，通过综合考虑社会经济基础、历史灾情、灾害链效应、防灾减灾及城际协同救援等因素，构建城市群多灾种综合风险评估模型，以呼包鄂城市群为研究对象开展综合风险评估。结果表明:呼包鄂城市群综合风险处于中低水平，未来需继续加强对洪涝灾害、旱灾、交通事故和矿山安全事故等风险的防范，建立健全各市辖区应急疏散、应急避难管理机制，提高各城市协同救援能力。     

突发火灾下人员疏散心理及行为的调查与分析

为了解突发火灾下人员的疏散心理及行为,开展火灾状况下人员应激反应与疏散安全意识的问卷调查。问卷从人员基本特征、疏散安全意识、疏散心理及行为(恐慌、竞争、折返、从众、冒险等)等方面进行设计,对数据进行采集与处理,采用皮尔逊卡方检验分析了性别、年龄、疏散教育培训程度等与疏散心理和行为的相关性。研究结果表明:突发火灾下,疏散过程中多数人将表现出明显的竞争(约69%)、避让(约62%)、合理的冒险认知(约85%)、恐慌(约90%)和"自私"行为(约71%)。在性别方面,女性比男性更愿意相信疏散指示标识,也更容易表现出从众行为;在疏散教育培训影响方面,疏散培训频率越高,人员疏散意识越好;在是否会发生折返方面,84%的人表示火场中存在家人时会折返,而75%的人则表示存在贵重物品时将不会折返。     

城市韧性多因素综合评估模型研究*

为避免突发事件发生时城市系统因缺乏前瞻性防范而造成严重损失,结合城市灾害事件严重度、承灾体脆弱性、适应力、抵御力和恢复力5个城市韧性影响因素,同时考虑相关指标完备性以及数据获取难易程度,构建城市韧性多因素综合评估模型,并结合湖南省实际数据对所建模型进行应用与分析。结果表明:城市韧性多因素综合评估模型基于城市韧性主要特点,可反映城市韧性分布情况,发现城市安全发展中存在的薄弱环节,为相关城市管理者开展城市韧性建设提供决策辅助。     

基于复杂网络的灾害信息传播特征研究

运用复杂网络相关理论对灾害信息传播方式和特征进行分析;以台风"罗莎"灾害信息传播过程为例将灾害信息传播过程划分为4个阶段;构建了灾害信息传播网络,给出了灾害信息传播网络的形成、结构和统计性质.在此基础上总结了灾害信息传播网络节点的大规模性、网络连接的稀疏性、连接结构的复杂性、信息传播的时间复杂性、信息传播的变异性、信息传播引发衍生灾害可能性等6个方面的特征.     

隧道火灾性能化安全疏散设计方法研究

阐述了隧道防火设计的重要性,保证人员的安全疏散是隧道性能化安全设计的首要目标。确定了火灾时人员安全疏散的判定条件,分析了人员逃生时所需疏散时间的组成,通过火灾时人员所需安全疏散时间与可用安全疏散时间的比较分析,介绍了隧道火灾疏散设计的一般思路。结合某隧道的实例对这种性能化设计思路进行了说明,确定了某隧道疏散口间距和逃生滑梯通行能力的初步设计方案。     

隧道内甲醇液体蒸发及蒸气扩散规律数值模拟分析

为了研究隧道内甲醇液体蒸发及蒸气扩散规律,应用CFD方法进行了研究,分析了隧道内甲醇蒸气浓度分布规律。结果表明:浅液池上方、车辆底部及两侧位置出现甲醇蒸气的积聚,蒸气浓度分层具有一定的规律性,纵截面浓度分层较明显;甲醇蒸气主要分布于隧道中下部位置,尤其在距离地面1 m以下的空间,在泄漏源上方、车辆底部、车辆两侧均可能出现蒸气接近或超过爆炸极限的区域;隧道内障碍车辆底部和两侧较低位置蒸气产生积聚,同时车辆也阻碍了蒸气向对侧隧道口的扩散。