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原文传递城市地下公路隧道的防火研究

论文题名：	城市地下公路隧道的防火研究
关键词：	公路隧道;衬砌结构;隧道火灾;温度场;耐火极限
摘要：	衬砌结构防火是研究隧道防火的一个重要组成部分。国内外发生的大量隧道火灾案例都显示了火灾衬砌结构的严重损坏以及衬砌结构防火的重要性。随着城市越来越多地下公路隧道的修建，对衬砌结构火灾安全的评价以及如何提高衬砌结构的火灾安全性成为了一个重要的问题。本文通过案例分析、解析计算、数值模拟、实验验证四种方法对城市地下公路隧道衬砌结构在火灾高温时的温度分布、耐火能力进行了研究。具体研究内容包括：1)适于城市地下公路隧道内防火设计的火灾场景及设计方法；2)火灾时隧道衬砌结构温度的发展规律；3)分析火灾高温对衬砌结构的破坏作用；4)城市地下公路隧道的耐火方法。本文取得的研究成果主要包括：1)建立了较全面反映城市地下公路隧道火灾特点和影响因素的完整火灾场景(结合城市地下公路隧道特点，包括温度-时间曲线、温度横向分布及温度纵向分布)及其设计方法；2)给出了隧道衬砌结构温度场的理论计算方法，并在考虑隧道火灾特点、衬砌结构热边界、混凝土材料热力性能的条件下，研究了衬砌结构温度场的传播分布规律，研究表明：火灾发生后，隧道衬砌结构混凝土表面温度迅速升高，很短时间内便可达到200℃以上，而衬砌结构内部的温度升高则有较大滞后，且低于表面温度。混凝土表面温度升高迅速，30min后将达到300℃以上(对于混凝土结构，认为小于300℃是安全的)。因此，有必要对城市地下公路隧道的衬砌结构采取防火保护及越早能采取有效措施控制火势发展对于衬砌结构防火来说是越有利的；3)通过实验验证手段验证了隧道衬砌结构温度场理论计算方法的正确性：4)总结分析了混凝土材料的高温力学性能和损坏机理，给出了混凝土结构的耐火极限要求；5)对表面隔热防火、细水雾喷淋降温等衬砌结构耐火方法进行了分析评价和模拟验证，对其利弊进行简要评述。
作者：	杨超
专业：	供热、供燃气、通风及空调工程
导师：	李炎锋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京工业大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文