【摘要】：大空間鋼結構多用于多功能體育場館、會議展覽中心、博物館、機場、停車場、大型商場等建筑,是當今大型公共建筑最主要的結構形式之一。例如我國2008年北京奧運會場館鳥巢、水立方,2010年上海世博會各國場館等,均推動了鋼結構建筑的發(fā)展。但因鋼材本身的耐火性能較差,在火災高溫作用下,其力學性能如屈服強度、彈性模量等會明顯降低,一旦發(fā)生火災,結構很容易破壞。因此,對于鋼結構建筑來說,防火設計及合理的疏散措施,則顯得尤為重要。本文從三種不同的鋼結構建筑的角度出發(fā),分別對中庭式綜合性鋼結構建筑、弧形屋頂鋼結構建筑、人員密集場所鋼結構建筑進行火災煙氣模擬或人員疏散模擬,從而得出相應數(shù)據(jù):(1)以某綜合性鋼結構建筑為例,運用FDS軟件仿真模擬和經(jīng)驗公式計算方法,分別確定3種場景火災下的鋼結構附近2個特定標高部位的溫度。研究表明:標高58.6m,最高溫度為火災場景3處的120℃;標高61.11m,最高溫度為火災場景1處的125℃。(2)以某自行車館弧形屋頂鋼結構建筑為例,運用FDS軟件仿真模擬和經(jīng)驗公式計算,分別確定相同場景火災時的鋼結構溫度;利用標準方法計算此溫度條件下的鋼結構屈服強度,分析其與鋼結構最大應力之間的關系。研究表明:鋼結構火災時,300℃是最大應力與其屈服強度發(fā)生轉折的臨界溫度,高于此溫度時,火源上方構件會發(fā)生變形失效。(3)以某商場類建筑為例,運用Revit軟件和Pathfinder軟件結合的方式,通過繪制建筑物BIM模型,仿真模擬人員疏散過程,分析與討論人員疏散結果。模擬結果表明:整體疏散過程體現(xiàn)了快既是慢現(xiàn)象;分層疏散體現(xiàn)了樓梯間、樓梯回轉處等易導致人員擁堵、滯留的區(qū)域?qū)κ枭r間的影響;合理選擇開閉不同樓梯間的疏散方式,能夠提高疏散速率。若能夠加入監(jiān)控系統(tǒng),在事故狀態(tài)下,將已完成或?qū)⒁瓿墒枭⒌臉翘蓍g,對其他樓層開放,則可以更大程度的提高疏散速率。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU998.1

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