基于火-热-结构耦合的火灾后建筑损伤模拟及应用

提出了基于火-热-结构耦合的火灾事故数值模拟方法。用火灾模拟软件FDS与有限元分析软件ANSYS相结合,对火灾过程进行分析,得到火灾过程的热-温度、热-应力变化情况,并研究火灾后建筑的损伤评估和安全修复。将该方法用于某洗衣店火灾的数值模拟及分析,验证该方法的可行性和实用性。     

大空间钢网架结构的性能化抗火分析

大空间钢网架结构常被用于人员密集场所的建筑屋盖.运用FDS火灾模拟软件对某工业厂房进行了火灾模拟,得到火灾发生发展的时间-温度曲线.运用ANSYS有限元软件对网架结构在不同位置发生的火灾进行了热-力耦合的位移和内力分析,为该类型结构的抗火设计和灭火救援提供一定的参考依据.     

数值模拟在建筑防火工程中的应用

基于大涡模拟技术的场模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator,简称FDS)和结构分析软件ANSYS,对结构进行性能化防火设计.以办公用房为实例,采用计算机仿真技术,将火灾场景模拟与结构分析结合,利用FDS计算出火灾场的温度分布、实体吸收热量、烟气流动等情况,并对模型分区域进行优化设计.运用ANSYS耦合分析算法,得出构件在内部温度场的位移、应力和应变等力学参数.通过对上述参数的计算和分析,找到结构的最危险部位并研究其耐火极限,即T=865S时桁架结构达到耐火极限开始坍塌,为建筑结构的抗火性能化设计及消防安全工程提供必要的参考依据.     

用FDS软件模拟分析地下建筑改造后人员疏散安全

运用火灾安全学的思想和方法,选取某地下改造后的商业建筑,运用场模拟软件(FDS)模拟火灾发生时的烟气流动,分析相关数据,了解火灾烟气发展过程;同时采用人员疏散软件(EVACNET),分析人员疏散所需时间,综合两者,通过对比该地下建筑的必需疏散时间和可用疏散时间,分析该商业建筑发生火灾时人员疏散的安全性。     

建筑结构热力耦合分析方法研究

正上海海事大学的研究人员开展了真实火灾温度场作用下的钢结构建筑热响应分析。提出了基于FDS和ABAQUS的火场温度计算、结构构件温度分布计算、结构构件热-力响应分析方法。通过建立FDS与ABAQUS耦合方法,实现火灾模拟与结构有限元分析模型的耦合,突破了基于标准升温曲线进行结构热力耦合分析的局限性,实     

某侗族村镇木结构建筑火灾实验研究

以某侗族村镇木结构建筑为例,利用缩比例实验及FDS数值模拟的方法研究了木结构建筑火灾蔓延情况。在缩比例实验中,通过失重法测量并计算火源热释放速率,并布置6组K型热电偶测量火灾时的温度变化。通过FDS数值模拟不同行间距的情况下建筑火灾蔓延的情况。结果表明,在木结构火灾蔓延中,风速是影响火灾蔓延的重要因素之一;随着建筑行间距的增加,火灾蔓延得到了缓解,最终确定该地区木结构建筑的防火安全距离不应低于12 m。     

非标准火灾下结构温度场分析方法

提出一种基于FDS 火灾模型与COMSOL 结构力学模型的温度场转换方法,并通过MATLAB 编写相应软件实现该方法,进而对建筑构件进行热传递分析。以矩形混凝土薄板为例,采用该方法对其进行数值模拟,计算结果显示,FDS 模型与COMSOL 模型中温度场变化一致,通过对比两个模型的测点温度,结果显示误差最大为6.8%。该方法可以用于研究实际火灾中温度对建筑结构的力学性能的影响,为提高建筑韧性提供了一种热力耦合方法。     

基于FDS的宁夏典型清真寺火灾调查研究

本文基于国际通用的FDS火灾模拟软件对宁夏典型清真寺建筑结构进行实体建模,设置不同火源工况,模拟研究火灾烟气运动过程,得到热释放速率HRR,烟气分层及温度变化,危害性气体CO与CO2浓度变化,同时建立了基于清真寺建筑火灾人员疏散平面模型.研究结果表明基于FDS的数值模拟方法可以为消防部门确定清真寺建筑火灾灭火预案与火灾调查研究提供技术支持.     

基于BIM的建筑火灾安全分析

分析BIM模型和火灾模拟模型之间的异同之处,基于Autodesk Revit API二次开发技术,实现了BIM建筑模型与FDS火灾模拟模型之间的转化,应用FDS模拟公寓建筑火灾并应用人员运动模拟软件Pathfinder模拟人员疏散,最后应用Revit API将火灾模拟与人员疏散结果信息重载到BIM模型中。该方法可实现信息传递与集成,形成完整的基于BIM的建筑火灾安全应急分析路线,构建了BIM环境下建筑火灾安全与人员疏散分析技术体系。     

大型商场初期火灾实景与计算机模拟对比

以某发生过火灾的大型商店建筑为研究对象,对该建筑火灾的烟气、温度及火焰情况进行FDS模拟,并与监控拍摄的火灾画面对比分析。研究得出:在火灾初期的12 min之内,成灾空间小,模拟火灾温度、烟气与火灾实景画面具有较高的一致性;宏观考虑一定时间内建筑火灾烟气的整体蔓延趋势时,大涡模拟可以较为真实地反映火灾的瞬态湍流特性,但其所采用的体积热源法对火势蔓延的模拟具有一定的局限性,影响对烟气流动的模拟。     

基于结构塌落的建筑火灾数值模拟方法

将流固耦合理论应用于建筑结构塌落的火灾数值计算中,建立基于结构塌落的火灾燃烧动力学模型,并将该模型嵌入火灾动力学系统FDS中,实现塌落物对火势影响的数值模拟。与原FDS进行数值模拟比对,验证该方法的可行性。将该方法应用于某居民建筑火灾案例中,进行基于结构塌落的建筑火灾数值模拟,结果表明塌落结构引起室内火灾发生轰燃现象,对室内温度、烟气浓度、CO2浓度变化产生重大影响。     

侗族木结构建筑室内火灾危险性分析

结合侗族木结构建筑火灾的危害及实地火灾调研,以现场测绘木结构建筑原型为研究对象,应用FDS软件进行木结构建筑室内火灾数值模拟研究。设置东宅大厅发生火灾,在不同位置距离楼面高1.5 m设置测量点,通过对火灾模拟中的燃烧特征、温度、烟气及含氧量等相关数据的采集与分析论证,得出多方位的侗族木结构建筑火灾危险性特征,指导侗族木结构建筑的防火设计及防火策略的实施。     

某马戏表演场馆钢结构穹顶的性能化防火设计研究

基于马戏表演场馆建筑在不同火灾场景下的火灾蔓延及烟气流动的特点,结合某场馆实例,采用经验公式计算火灾环境中钢构件的温度,并通过火灾动力学模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)进行模拟,分析火灾情况下裸露的钢结构穹顶是否需要防火保护以及如何进行保护,以验证技术设计方案可行性。     

建筑室内火灾温度的预测分析

为了得到室内火灾温度,采用理论推导和数值模拟相结合的方法对其进行研究。首先建立了室内火灾温度场的数值模拟方法,以Steckler开口流动试验数据作为参考,对比软件FDS模拟室内火灾开口流动的准确性及适用性;其次通过火灾室内热烟气层的热平衡得到了室内火灾温度的基本公式,公式体现了影响室内温度的相关因素;最后采用火灾场分析软件FDS建立多种火灾情况模型,从而得到火灾室内热烟气层温度,进而得到基本公式中相关参数的取值。分析表明:室内火灾温度随着火源热释放速率的增加而增大,随着围护结构的有效热传递系数和通风口尺寸的增加而减小。     

某典型三合一场所火灾的数值模拟重构

以FDS模拟重庆开县某三合一场所火灾的全过程,再现火灾发生时的烟气、温度、能见度、CO体积分数等随时间的变化情况,通过提取火源附近壁面的温度信息,验证起火点的位置.通过对热释放速率、温度、CO体积分数随时间变化的分析,证实此次火灾中人员的死亡原因是高温和低氧的共同作用.模拟结果为火灾调查工作提供依据.     

基于FDS的办公大楼火灾数值模拟分析

本文的办公大楼火灾模型是基于火灾动力学模型(FDS)建立起的计算模型。利用火灾建模软件pyrosim建立火灾建筑模型,并导入FDS进行数值模拟,并在计算过程中获得各楼层相对准确的烟气蔓延过程,温度场变化及烟气能见度,CO2变化情况。利用pathfinder软件建立人员逃生疏散模型,分析建筑最佳逃生时间,并与pyrosim模拟结果对比分析,找出火灾风险因素,为人员安全疏散提供有效的建议。     

火灾下温度对钢筋混凝土的性能影响分析

本文通过火灾下温度对钢筋混凝土材料性能影响分析了钢筋和混凝土材料受温度影响时的强度变化,运用计算实例分析了温度应力对混凝土梁应力-应变本构关系的理论数据,并应用ANSYS软件对钢筋混凝土梁构件的模拟分析了受火灾影响在高温的作用下的应力-应变本构特性,结果证明在火灾下材料性能受温度升高影响后构件强度的下降,温度变化产生温度应力,作用于构件并引起构件的整体失稳。希望能为今后研究提高钢筋混凝土结构抗火性能提供参考。     

火灾荷载作用下小空间钢结构性能化数据分析

针对钢结构在火灾时易发生局部破坏或整体倒塌的特点,首先利用FDS对特定场景进行温度场数据模拟,并对模拟的环境温度数据进行拟合,然后把拟合后的温度-时间函数以边界条件的形式导人ANSYS中,在此基础上计算分析钢框架在火灾荷载和常规荷载作用下结构的内力和位移的变化情况.进而用来指导如何进行钢结构的防火保护或加固措施.     

玻化微珠整体式保温隔热建筑结构耐火性研究

介绍了玻化微珠整体式保温隔热建筑的概念,根据火灾时室内的温度一时间关系和钢筋混凝土结构的热传导方程,借助有限元分析软件ANSYS,对火灾作用下钢筋混凝土楼板截面温度场进行了计算,获得楼板截面温度场分布规律,证明了玻化微珠整体式保温隔热建筑具有良好的耐火性能.     

某机场扩建航站楼钢结构防火保护分析

以厦门高崎国际机场T4航站楼工程为例,通过经验公式计算和FDS模拟分析两种方法计算火灾环境中钢构件的温度,并分析火灾情况下该工程钢结构的耐火性能,以确定钢结构是否需要进行防火保护。