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。     

大断面公路隧道施工风流分布规律研究

为了采取有效的通风措施降低钻爆法施工的粉尘浓度,以辛庄隧道为例,通过对其掌子面附近风流的现场实测,系统的开展了风流流场分布规律的研究,并采用Fluent软件进行了数值模拟,模拟结果与实测数据基本吻合。结果表明:隧道内风流速度以风筒出口为界,分为射流扩张区、射流收缩区、涡流区、回流区4个部分;靠近掌子面的同一断面上:风速呈“中间小,两边大”的形式,且回流区面积稍大于射流区面积,其中射流区最大断面积约占整个断面积的40%。研究结果对隧道施工通风除尘具有一定的指导意义和使用价值。     

公路隧道安全等级研究

我国目前的公路隧道既没有安全等级划分,也没有安全设施设计标准,设计者只能根据经验和认识程度进行设计,运营安全隐患较多.提出了影响公路隧道安全等级的5个因素和4种关系.认为公路隧道安全等级的划分必须同时考虑隧道长度和交通量,隧道长度是一个基础分界指标,交通量是一个可变的动态指标.根据目前我国公路隧道建设的实际状况和技术水平,选取隧道的特征长度分别为0.5 km、1.0 km、3.0 km、5.0 km、10.0 km,隧道的断面交通量按照高速公路的最低要求取为10 000辆/d,将公路隧道安全等级从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V五个等级,并提出了进行公路隧道安全设施标准研究的基本思路和方法.     

公路隧道施工安全风险评估方法优化研究

我国在建公路隧道工程数量增长迅速,施工安全事故时有发生,因此通过风险评估实现施工过程的风险控制就显得非常重要。在此背景下,交通运输部出台了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行）》,而在实际应用过程中,该评估指南无法完全适应多变的工程实际。针对该问题,在对隧道施工安全风险评估的各类评估方法及其适用性进行详细研究的基础上,将该评估指南与国内外其他相关成果和做法进行分析比对,指出该评估指南存在的不足之处,进一步提出相关优化与修订建议;最后,以湖南某高速公路隧道洞口坍塌事故为例,利用提出的施工前专项风险评估方法,综合运用数值模拟计算与事故后果当量估计,计算相应的风险等级,所得到的结果与实际情况更为接近,进一步说明本文所提优化方法的合理性和可操作性。     

铁路隧道衬砌裂缝整治及衬砌补强加固设计研究

通过对某铁路隧道衬砌裂缝的现场调查和研究,把衬砌质量缺陷按照裂缝宽度和长度的不同分为AA、A1、B和C四个等级,并采取不同的加固措施。重点对W钢带补强和骑缝锚杆注浆两种整治措施进行了研究,采用ABAQUS软件对整治前后衬砌的进行数值计算,得到整治前后衬砌的内力,最后计算得出整治前后衬砌的安全系数。结果表明:缺陷整治后衬砌缺陷范围内衬砌的刚度提高,并有效地提高了衬砌的安全系数,达到了整治的预期效果。该研究为隧道衬砌裂缝病害的分类提供了借鉴,同时也为隧道衬砌裂缝病害的整治与加固提供了新的方法和思路。     

公路隧道内氢气和丙烷爆炸数值模拟对比分析

通过FLUENT软件对化学计量浓度下的等热当量的氢气和丙烷在某公路隧道内的爆炸过程进行了数值模拟,对比分析了2者的反应速率和隧道内的压力场变化。结果表明:隧道内爆炸过程中氢气反应速率比丙烷的快,爆炸发生后50 ms内的平均反应速率是丙烷的7倍;氢气爆炸产生的超压较大,最大可达451 kPa,爆炸产生的压力波迅速传播,在隧道内上下来回反射,强度逐渐减弱;丙烷爆炸产生的压力波在隧道内整体表现为向上传播,在爆炸发生150 ms内强度逐渐增大。在此种情况下,2种气体的爆炸均能够对隧道内人员造成严重伤害。     

分布式光纤测温系统在公路隧道火灾探测中 响应特性研究

随着交通运输的快速发展,公路隧道火灾监测与报警越来越重要。目前分布式光纤测温系统已被广泛应用到隧道火灾的监测中,外界风速和隧道断面对火灾监测有一定的影响。该文通过FDS数值模拟和全尺寸实验模拟不同高度的公路隧道发生火灾时,分布式光纤测温系统的报警响应情况。结果表明：在外界风力作用下,传感器的报警位置发生显著偏移;随着隧道高度的增加,分布式光纤感温火灾探测系统报警响应时间延长,可能会不报警。     

空间裂缝病害下铁路隧道衬砌结构安全性研究

基于现场检测结果,针对隧道衬砌裂缝病害,借助ANSYS有限元分析软件,采用荷载－结构法建立含纵向裂缝的隧道计算模型,考虑拱顶和拱腰部位裂缝,分析不同长度、深度裂缝对衬砌结构安全性影响大小,并总结不同规模裂缝下衬砌结构安全性的变化规律。结果表明:裂缝对裂缝附近区域结构的安全性危害最大,拱顶裂缝对衬砌结构的危害程度要远大于拱腰裂缝,且裂缝深度对衬砌结构安全性影响较裂缝长度更为显著,最后在此基础上提出了空间裂缝下衬砌结构安全性评判标准,对不同规模裂缝危害进行等级划分,为隧道相应的病害整治提供了依据。     

长大深埋隧道未开挖段岩爆灾害风险评估

为综合评估长大深埋隧道岩爆灾害风险,基于大量岩爆研究文献及待评估隧道的工程条件建立岩爆风险评估指标体系,包括单轴抗压强度、地应力、岩体完整性系数3个指标,并将岩爆风险划分为低、中、高和极高4个等级;根据围岩等级将待评估的五老峰隧道未开挖部分划分为4个区段,根据指标体系搜集各区段指标值,并将指标区间划分值与实际指标值归一化;基于重要性排序法和可拓综合评判确定未开挖区段的岩爆风险等级。研究结果表明:该隧道区段1,3和4的岩爆风险为中度,后续施工中应予以监测;区段2的岩爆风险为高度,在后续施工中必须采取风险控制措施降低风险并加强监测。     

基于人工神经网络的LPG公路运输的风险评价模型及其应用

为使LPG公路运输的风险评价更加客观、合理,遵循区域性、动态性和可量化原则,建立了LPG公路运输的风险评价指标,并将个人风险和社会风险作为评价结果。利用人工神经网络的自组织、自学习和自适应功能,提出基于人工神经网络理论的LPG公路运输的风险评价方法,通过Matlab软件中的神经网络工具箱对评价模型进行训练,并通过实践验证该模型的可行性。结果表明,该方法能较好地克服评价深度、评价指标间复杂关系和评价指标作用模糊的限制,且评价结果直观的反映了评价对象的个人风险和社会风险的风险程度。     

危险货物道路运输系统的风险评价

分析了危险货物道路运输系统的风险影响因素,在此基础上建立了风险评价指标体系,并采用专家咨询法确定了各指标的权重,提出了使用模糊数学综合评价法对危险货物道路运输系统进行风险评价,并通过实例对评价模型进行了验证.结果表明,利用模糊综合评价的方法对危险货物道路运输系统的风险进行研究,可以为危险货物道路运输企业和交通安全监管部门对危险货物道路运输采取有效的安全控制措施,提供有益的参考.     

环境风险评价与安全风险评价在评价目的上的相关性研究

对具有安全风险和重大环境风险的建设项目,既要进行安全评价又要进行环境风险评价.目前,对于如何进行重大安全风险评价和环境风险评价,未见有具体的指导性建议.许多评价报告中,环境风险评价与安全风险评价往往雷同,不利于突出各自的重点和评价工作的深入进行.从对风险评价的认识出发,从评价目的上讲述二者的相关性,并简述其意义.     

化工园区泄漏事故安全风险评估模式研究

为减少化工事故频发造成严重人员伤亡及财产损失,在分析危化品泄漏事故类型的基础上,从事故发生概率和事故后果两方面提出危化品泄漏事故风险评估模型.以中毒事故为例,对重庆长寿化工园区内某企业一液氨储罐进行风险评估.基于概率模型计算中毒事故概率,结果表明该储罐发生泄漏引起中毒的概率较小;数值模拟结果显示:影响范围随时间的增加而...     

氧气站类项目环境风险分析与计算

针对氧气站生产的特点,从风险评价技术导则(HJ/T169-2004)出发,进行风险识别,分析得出风险评价因子和类型,计算液氧贮罐爆炸的影响范围,并进行影响分析。风险管理主要是选址、具体防范措施、操作规程、应急预案和突发事故下的环境监测方案等方面的要求。     

高速铁路发展对隧道衬砌形式的影响

选取不同的隧道衬砌形式,可促使高速列车通过时产生的压力波迅速衰减,进而有效缓解高速列车通过隧道产生的空气动力学效应。从分析高速铁路隧道中的空气动力学问题及其影响因素入手,综述现有减缓措施及其弊端,提出从衬砌形式方面消减隧道中压力波的可行性;最后,对高铁隧道衬砌形式的发展方向做出合理设想,对未来高铁隧道衬砌形式的选取具有参考价值。     

用速度的连续与均衡性来评价道路安全以及判定危险位置

运行速度的连续与均衡性理论以及界限均衡速度的概念,使设计阶段的道路安全评价或识别成为可能,解决了已有的评价或识别方法依赖于交通事故历史数据的弊病。论证了车速的有效控制是安全行车的充分性条件,并从理论上分析了运行速度的连续及均衡性与道路安全的内在联系;给出了均衡性的量度;指出了同时满足连续性与均衡性的几何设计才是有利于安全的;最后,通过仿真的方法获得了某一路段的运行速度,应用速度连续及均衡性理论对这条尚处于设计阶段的道路实施了安全评价。     

建筑火灾风险评估研究

目前,建筑火灾风险评估常用方法有基于模糊数学的模糊综合评判法和基于性能化设计的性能化评估方法.在前人研究的基础上,利用系统原理,把建筑作为一个由若干相对独立的空间区域组成的系统,通过评估各个区域的火灾风险来确定整个建筑的火灾风险.该方法的优点是便于防火设计和管理人员确定重点防火区域,通过降低重点区域的火灾风险,来降低整个建筑的火灾风险.     

城市化进程中环境风险评价的一些问题探讨

21世纪城市化过程改变了原来的生态系统 ,存在着潜在的风险。特别是近年来的多种环境风险灾害事故的发生已引起了各国和国际组织的普遍关注。我国“十六大”提出加快城镇化进程 ,是全面建设小康社会的重要内容。笔者结合目前环境风险评价的发展 ,将环境风险评价划分为非突发性风险评价和突发性风险评价两大类 ,对两类风险评价的概念、内容进行了分析阐述 ,探讨了有关两大类环境风险评价以及环境风险评价与安全评价的区别、环境风险评价评估标准以及在加强城市生态环境建设重建中开展环境风险评价的重要意义     

区间盾构隧道联络道施工对隧道结构和周围地层安全性影响的研究

在建成的区间盾构隧道基础上,采用矿山法构筑联络通道是地铁工程施工的难点。由于盾构隧道联络通道的施工需要拆除区间隧道的部分管片,极易导致盾构管片发生过大的变形,使得隧道结构受损。笔者采用3DFLAC数值分析软件对区间盾构隧道之间的联络道施工进行了三维弹塑性仿真分析,分析了联络道施工对盾构隧道变形、盾构管片受力及联络通道地表沉降的影响,数值模拟得出的结论为制定施工辅助安全措施提供了依据。