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《中南大学》 2007年
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公路隧道火灾性能化疏散设计与消防安全评估的研究

杨高尚  
【摘要】: 隧道火灾危险大,火灾后人员疏散困难,极易造成重大伤亡的严重后果,在倡导尊重生命、以人为本的今天,如何确保公路隧道火灾时人员安全疏散以及如何合理地评估隧道消防安全状况,在隧道设计及运营管理中显得尤为重要。本文以交通部“雪峰山特长公路隧道防灾救援技术研究”课题子项为依托,进行了如下研究: (1)根据隧道火灾特点,采用数值模拟分析技术对雪峰山特长公路隧道进行了烟气流动的稳态和动态数值模拟计算。首次系统地探讨了隧道火灾烟气温度、能见度和C0浓度的分布特征及其随通风条件变化的规律。通过与类似隧道火灾模型试验结果比较,验证了该火灾分析模型的合理性和有效性。 (2)在总结大量火灾情况下人员行为反应规律的基础上,分析了隧道火灾时人员行为反应对疏散的主要影响。建立了人员行为反应规则知识库,并应用于安全疏散设计与模拟的计算机模型中。 (3)通过对安全疏散的性能化标准、影响因素、疏散时间等方面的分析研究,研制开发了专用于隧道安全疏散设计与模拟的计算机软件TUNEV程序,并对疏散计算中重要参数的确定进行了探讨,结合雪峰山隧道实际工程验证了TUNEV程序模拟的可行性、适用性。并从人员安全疏散的角度,运用该程序重点对疏散通道间距的设置计算进行了探讨,所确定的疏散通道间距与规范推荐的间距区间能很好地吻合。 (4)基于模糊层次分析(FAHP)方法,建立了人员安全疏散评估指标体系,构造了层次分析法模型;运用专家评判法获得了安全疏散各指标的权重,并进行了相关的一致性检验;利用模糊综合评判理论对人员安全疏散系统进行了等级评估,对雪峰山隧道的实例评估,说明该方法能客观公正地完成隧道火灾时人员安全疏散系统的指标分析及评估,为科学地协调安全管理,采取有效措施保障人员生命安全提供理论依据。 (5)在总结分析近30年典型大中型公路隧道火灾案例基础上,给出了大中型隧道火灾主要起因统计,根据隧道火灾起因和故障树(FTA)分析原理,建立了隧道火灾起因故障树,通过计算故障树各基本事件发生的概率,计算出各基本事件关键重要度并进行排序,找出了导致隧道火灾的常见高发原因,并提出了防范隧道连环火灾的安全行车间距和预防火灾的管理对策。 (6)基于系统安全分析方法并结合数理统计理论,系统地分析了近年重大火灾隧道存在的问题,建立了隧道消防安全系统原理图及评估指标体系,运用多元统计理论中的主成分分析法,构造了一种基于统计基础上的综合评估函数,对近年来的典型火灾隧道的防火安全系统进行了合理评估,并针对评估结果构造了分级标准,给出了公路隧道消防安全等级评估的新思路。以雪峰山隧道的实例计算表明,该评估模型具有简便性、可操作性和准确性,能全面系统地反映隧道消防安全系统状况,及时发现隐患,采取消防控制措施,减少火灾的潜在危险。在此基础上,探讨了公路隧道消防安全对策及火灾时的引导指挥措施。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U458.1;U453

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【引证文献】
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【同被引文献】
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