火灾下钢结构热响应试验模拟研究进展

火灾下钢结构热响应分析有助于结构抗火设计,增强钢结构在高温下的结构稳定性能。本文介绍了火灾模拟和钢结构热响应模拟的方法及其基本理论;总结了近年来火灾模拟和钢结构热响应研究进展并提出钢结构热响应的模拟方法存在的几个问题和钢结构热响应的分析未来发展的趋势。     

配电箱在火灾环境下的热响应特性研究

对建筑中广泛使用的低压配电箱在实际火灾条件下的导热过程进行了分析,借鉴现有规范中对排烟风机的耐温要求,估算了配电箱在280℃时需要的隔热板厚度。在一腔室内利用火源功率为700kW的油池火模拟实际火灾环境,对普通配电箱和加隔热板配电箱箱体温升特性进行了研究,分析了火灾环境温度变化对配电箱箱体、内部温度变化的影响规律,验证了配电箱保持连续工作30min的耐火设计要求。     

火灾作用下钢交错桁架结构体系的力学响应分析

钢结构交错桁架结构是一种经济、实用、高效的结构体系,对其在火灾作用下的力学响应进行分析对该体系的抗火设计具有重要意义.采用数值模拟的方法对无防火保护的空腹钢结构交错桁架体系在局部火灾作用下的力学响应性能进行了瞬态过程分析,结果表明:局部火灾下,空腹钢结构交错桁架体系更易发生强度失效;桁架弦杆比腹杆和柱先失效,进行防火设计时应着重考虑弦杆的防火问题.     

火灾中液化气储罐热响应CFD模拟的UDF程序设计

为了降低火灾环境下储罐内部介质热响应及储罐失效试验研究的成本和风险,更好地为储罐事故的预测预防提供模拟依据,利用Fluent 12.0软件对密闭容器内部介质的传热传质过程进行模拟,给出了内部介质在受热和冷却条件下相变的控制方程;通过考虑内部介质气化热随温度的变化及饱和温度与区域单元压力之间的关系,编写了内部介质在受热和冷却条件下质量和能量源项的用户自定义函数(UDF);通过对部分参数进行简化,分别给出了喷射火和池火条件下丙烷储罐热响应模拟的结果,并与试验结果进行了对比.结果表明:储罐热响应各主要参数(内部介质温度、壁面温度,储罐内部压力)的误差在喷射火条件下低于15％,在池火条件下低于12.4％.这表明模拟所需源项UDF正确,可以用于现实储罐热响应的模拟.     

火灾影响下储罐热后屈曲行为分析

研究了火灾影响下立式钢制储罐的热后屈曲行为。基于固体双层火焰模型,首先利用有限元分析软件Abaqus计算目标储罐的温度场分布,然后将温度场作为结构分析中的热载荷,通过人工阻尼法求解储罐的热后屈曲行为。在不同的环境因素下,根据罐壁径向位移幅度与壁厚的比值来判别热后屈曲行为对罐体造成的破坏,同时利用耐火时间来判断不同因素对热后屈曲行为的影响。结果表明,罐体的变形程度与风速和源罐直径成正比,与储罐间距成反比。储罐合理的排列布置,能够增大储罐的耐火时间,并且提高最低临界屈曲温度,防止热后屈曲行为的发生。该研究对于避免火灾险情的升级和扩大,防治罐区多米诺效应具有指导作用。     

火灾下钢框架结构热-力耦合模拟与性能分析

基于"自然火灾安全概念"(NFSC)的基本思想,提出了火灾下钢结构热-力耦合模拟方法。利用ANSYS的参数化设计语言,建立了ANSYS软件与OZone火灾分析软件的数据接口,实现了火灾分析软件与大型有限元软件的耦合运用。基于火灾模拟软件OZone的分析结果,利用APDL语言,对钢框架结构进行了真实火灾场景下的热-力耦合模拟。研究表明:钢框架结构在真实火灾场景下,受非均匀变热流影响,结构内部将产生热应力梯度和应力牵移现象;同时钢框架中钢梁固接时,火灾初期变形较小,当达到某个关键时间点后将开始大的变形破坏,其主要原因是钢框架内部产生塑性铰,即钢梁由固接变为铰接,释放了对钢梁的约束。     

油气泄漏火灾下FPSO热-结构耦合分析

针对FPSO油气泄漏引发的火灾风险,建立热-结构耦合分析模型,采用ANSYS Workbench软件对工艺区设备泄漏、火灾事故及灾害下结构响应进行数值模拟,重点分析工艺处理模块Ⅰ区设备温度分布及热变形情况。通过对比不同油气泄漏速率和环境风速下火灾发展、危害范围和结构受损程度,探讨油气泄漏孔孔径和风速对火灾后果的影响。结果表明:稳定发展火灾下工艺处理模块Ⅰ区设备周围环境维持高温状态;泄漏孔附近结构受损最严重,原油热处理器受火灾损害发生大的变形;随泄漏孔孔径增大,火灾危害范围扩大,结构发生大变形的区域增大,d=40 mm时原油热处理器受损最严重,d=60mm时结构受损区域最大,大部分结构受损程度加剧;来风风速的变大使得火灾更加剧烈,设备受损区域扩大,受损程度加剧,结构火灾风险加大。     

KTV娱乐场所火灾荷载调查与统计分析研究

火灾荷载的选取是设计火灾的重要环节,同时也是保证火灾风险评估科学可靠的关键因素。火灾荷载的实地调查和统计分析是火灾荷载研究工作的重要手段。通过对全国各地23家KTV娱乐场所的349个包间进行调查,统计出KTV包间可燃物种类、质量情况以及不同可燃物所占质量比。并且,通过调查得出KTV包间的面积情况。对所调查的349个包间的火灾荷载分布情况进行研究,利用数理统计的方法得到了该类场所火灾荷载密度、均值、最大值、最小值等数据,为火灾风险评估中火灾场景的设计提供了数据基础。     

地铁火灾场景设计的初步研究

现阶段地铁火灾研究的主要工具是计算机模拟,而模拟计算结果准确与否很大程度上取决于火灾场景选取得是否恰当.本文通过对地铁站内的可燃物状况和已发生地铁火灾情况的仔细调查与分析,设定出了几种典型的地铁火灾场景,为地铁火灾模拟计算提供了依据.     

高校学生宿舍火灾热释放速率特性研究

对上海地区两所高校的学生宿舍火灾荷载进行了实地调查,依据调查结果计算了轰燃时间范围、火灾持续时间范围等关键参数,得到了该地区学生宿舍火灾热释放速率变化特性,其结果可为消防安全设计与评估提供支持.     

石墨烯火灾预警器的研究进展

火灾预警系统的核心之一是新型传感材料,石墨烯及其衍生物具有超高电子传导率和超大比表面积,因其独特的温敏性及气敏性,在传感器领域具有广泛的应用前景.综述了国内外近年来石墨烯及其衍生物在火灾预警领域的研究进展,介绍了多种热敏型氧化石墨烯及气敏型石墨烯火灾预警器的设计思路,可实现对早期火灾的快速可靠预警,重点关注氧化石墨烯的热致还原效应及石墨烯对火灾标志性气体的敏感性,探讨其火灾预警机制,介绍了其在保温预警气凝胶、智能火灾预警墙纸、自供电火灾预警系统、断电保护等方面的应用探索.通过分析现有研究成果,总结了石墨烯在火灾预警领域的优势与不足,并对其发展前景及有待解决的技术问题进行了展望.     

火焰脉动在火灾领域相关研究进展

为研究火焰脉动在火灾领域相关研究进展,总结了不同燃料类型的火焰脉动形成机理,较为详细地介绍了火焰脉动现象研究中常用的脉动频率测量方法,列举了LDV、TDLAS、自由基团高频采集等新方法;介绍了池火脉动、射流/羽流气体火脉动在不同燃烧器尺寸,不同外部环境和不同燃料比等影响因素方面的研究内容与进展;对常见的3种不同的火焰脉动模型进行描述和归类;对火焰脉动的规律、机理等在火灾领域的早期识别和检测中的作用、特殊条件对于火焰脉动频率的影响和更加精细的火焰脉动模型的研究等方向提出展望。     

建筑钢结构中钢构件的防火性能与抗火设计研究

首先有针对性地对当前国内外建筑钢结构中钢构件的防火性能与抗火设计研究背景做了较系统分析,接着,通过有限元程序,对当前应用非常广泛的半刚接门式刚架建筑在火灾高温下的受力性能进行了整体结构非线性分析。计算结果表明：随着温度的升高,钢构件节点的刚度不断下降,当节点的刚度下降到不能约束与其连接的梁柱构件时,结构将发生突然坍塌性...     

氢氟烃洁净气体灭火剂的灭火性能及机理研究进展

氢氟烃(HFCs)灭火剂已成为目前最常用的洁净气体灭火剂.介绍了氢氟烃洁净气体灭火剂的灭火性能和使用特点,阐述了其物理灭火机理,从氢氟烃气体热分解和与火焰作用研究等方面综述了氢氟烃洁净气体灭火剂化学灭火机理研究进展,并展望了氢氟烃洁净气体灭火剂的研究趋势.     

室内环境空气中甲醛净化模块特性试验研究

现阶段甲醛是超标最严重的一类室内空气污染物,针对室内环境空气中甲醛污染问题,设计搭建一台便于测试且可替换净化模块的空气净化装置.测试并分析甲醛气体在单独或集成使用不同净化技术时的衰减特性,包括净化技术、送风量、初始质量浓度对甲醛衰减的影响.结果表明:在等条件下,"活性炭+光触媒"对甲醛去除效果较单一技术更佳;组合净化在等浓度变风量情况下存在最高甲醛去除率并对应的最佳送风量为140 m3/h;初始质量浓度影响净化模块的处理效率,在一定范围内,一次净化效率随初始质量浓度升高而升高.     

重大危机事件应急关键科学问题及其研究进展

本文提出了重大危机事件应急的3个关键科学问题.即:重大危机事件综合风险评估理论、重大危机事件动力学演化机制、重大危机事件中的个体与组织行为特征.对突发事件风险评估与管理理论、动力学演化机理、应急管理体系及组织行为、大规模人群管理Lj疏散等方面的国内外研究现状进行了全面评述.指m综合利用系统科学、管理科学、社会科学、工程科学等领域的理论与方法,深入研究上述三个关键科学问题,可为重人危机事件的预防、准备、应急处置提供科学理论基础.     

新型动火安全防护盲板的研究与应用

介绍了新型石油石化生产动火作业配套工具动火安全防护盲板的结构、原理和使用方法 ,分析了它的特点和推广应用前景     

火灾中既有地铁车站混凝土结构温度分布的变化

为了研究既有地铁车站发生火灾时,其混凝土主体结构中温度的变化情况,以某地铁站主体结构为对象,使用FLAC3D对该地铁站进行了模拟,构建了火源产生的除混凝土结构外的热对流和热辐射叠加温度场.根据温度不同材料性质不同的现象,在模拟过程中随温度升高实时调整材料参数,使模拟结果更加准确.模拟了从4℃到1000℃期间的3个设定位置火源使结构温度场的变化.结果表明:在定量角度,车站各部分温度变化与火源温度变化存在一定的数值关系;定性得到,结构越连续,空间刚度越大,热能在车站混凝土结构中传播越快,温度分布越均匀.对该地铁站提出了一些应重点防护的位置.     

聚集用火下热探测器响应温度的研究

为得出聚集用火下建筑物天花板平面热探测器响应温度的计算公式,采用PyroSim 2015软件进行建模,在模型天花板平面内设置一系列的热电偶代替热探测器监测温度变化,在热释放速率（HRR）分别为1,5,10,20,30 kW和天花板高度分别为3,5,7 m的条件下进行15次数值模拟,对模拟结果数据分析、处理及拟合。研究表明:羽流中心线处温度远高于其他位置;羽流中心线处响应温度随着天花板高度的升高而降低,且与HRR存在显著的二次函数关系;其他位置处响应温度随着天花板高度的升高而降低,随着到羽流中心线距离的增大而降低,且与HRR和到羽流中心线的距离存在显著的二次函数关系。结合室内全年最高温度及补偿温度,建立出聚集用火下热探测器响应温度的计算公式。     

棉纺织企业火灾成因及消防管理对策研究

棉纺织企业存在大量的易燃可燃物质,火灾危险性大,极易引发火灾事故,且火灾蔓延途径多、燃烧速度快,易造成严重后果。该文根据棉纺织企业生产的特点,从人—机—环境系统的角度,从"人的不安全行为"、"物的不安全状态"和"环境的不安全条件"三个方面分析了棉纺织企业火灾的成因,有针对性从六个方面提出了消防安全管理对策,对提高企业的消防安全管理水平,增强其经济效益和社会效益具有重要的意义。