单洞双向交通公路隧道火灾人员疏散救援研究

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1、分类号:U44,U4510710-2012121156硕士学位论文单洞双向交通公路隧道火灾人员疏散救援研究屈建荣导师姓名职称夏永旭教授申请学位类别工学硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月25日论文答辩日期2015年6月09日学位授予单位长安大学StudyonthehumanevacuationandrescueinsinglehighwaytunnelforsubtendedtrafficwithfireAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：QuJianRongSupervisor：P

2、rof.XiaYongxuChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着我国公路隧道数量逐年增多，公路隧道运营安全显得尤为重要。目前,国内外对双洞公路隧道火灾人员疏散研究相对较多，且人员安全判断条件也大多采用温度和CO固定阈值。本文基于Crane修正模型和FED死亡模型的人员伤害风险值模型，首次将温度和CO共同伤害作用的风险模型引入长大单洞双向交通公路隧道火灾人员疏散和逃生中。论文首先引入长大单洞双向交通隧道通风和逃生平导的模型，借助PHOENICS软件对不同火灾规模、不同隧道环境风速下隧道内的烟雾场、温度场进行三维数值模拟，确定人员疏

3、散时主隧道的控制风速以及平导的控制风速。其次，基于Crane修正模型和FED死亡模型的人员安全性判定条件，得到不同火灾规模、不同控制风速下隧道内各特征位置的最大可用安全时间；同时，借助Pathfinder疏散软件对火灾堵塞工况下人员疏散进行模拟，得到人员全部疏散的必需时间，通过对疏散结果的比较以及疏散风险的分析，确定单洞双向交通公路隧道的合理横通道间距。最后，基于以上结果，提出单洞双向交通公路隧道防灾救灾体系框架，并给出单洞双向交通公路隧道防灾救灾合理化建议。关键词：长大公路隧道；单洞双向交通；平导；数值模拟；人员疏散；防灾救灾IAbstractWithth

4、erapidincreasingofhighwaytunnelinourcountry,theissueofoperationaltunnels’safetybecomesparticularlyimportant.Currently,domesticandforeignscholarsfocusmoreonevacuationofpeoplewhenthefirehappened,andthejudgmentofpersonalsafetyisbasedontemperatureandCOfixedthreshold.BasedonHarmRiskValu

5、eModelofCraneModifiedModelandFEDDeathModel,thispaperintroducestheriskmodelofthecombinedharmeffectsoftemperatureandCOintothelongsinglehighwaytunnelforsubtendedtrafficfireevacuationandescapeforthefirsttime.Themodeloftheventilationandescapeparallelpilotinthelongsinglehighwaytunnelfors

6、ubtendedtrafficisfirstlyintroducedinthisarticle.WiththehelpofPHOENICSsoftware,the3Dnumericalsimulationforthetemperatureandsmokefieldsunderdifferentfireheatreleaserateandtunnelambientwindvelocityisperformed.Andthen,thecontrolledconvectivevelocityofthemaintunnelandparallelpilottunnel

7、arepresented.Secondly,onthebasisofCraneModifiedModelandFEDDeathModelforpersonnelsafetydecisioncondition,themaximumavailablesafetimeunderdifferentfireheatreleaserateandventilationvelocityinsomecharacteristiclocationsisobtained.Meanwhile,withtheaidofPathfinderevacuationsoftware,theev

8、acuationintunnelfirejamcon