發(fā)布時間：2020-07-28 21:56

【摘要】：隧道作為能夠穿越江海湖泊與崇山峻嶺等障礙的地下空間建筑物,在公路建設(shè)中得到了越來越多的應(yīng)用,但隨之帶來的消防安全問題也日益嚴峻。臨界風(fēng)速作為公路隧道火災(zāi)縱向通風(fēng)排煙方式中的一個重要參數(shù),它的數(shù)值決定著能否在隧道火災(zāi)發(fā)生時進行有效的消防救援活動,因此對臨界風(fēng)速進行快速且準確的判定具有至關(guān)重要的作用。目前,國內(nèi)外學(xué)者對于臨界風(fēng)速的研究大多是基于單一因素的影響,但影響隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速的因素有很多,且很難用特定的數(shù)學(xué)表達式進行準確的描述。因此,本文在傳統(tǒng)數(shù)值模擬方法的基礎(chǔ)上結(jié)合Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對多種影響因素下隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速的數(shù)值變化進行了預(yù)測研究。本文參照公路隧道設(shè)計規(guī)范建立了全尺寸的馬蹄形隧道模型,以雙車道公路隧道為研究對象,利用傳統(tǒng)數(shù)值模擬方法,在火災(zāi)動力學(xué)軟件FDS中進行了火源面積、火源位置、火源熱釋放率、隧道坡度和隧道內(nèi)障礙物這五種因素對隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速影響的模擬實驗,說明了各因素對臨界風(fēng)速影響的重要性,并將本模擬結(jié)果與前人研究成果進行對比分析,對其可靠性與有效性進行了驗證。其次,以火源面積、火源位置、火源熱釋放率、隧道坡度、隧道內(nèi)障礙物這五種因素作為網(wǎng)絡(luò)輸入?yún)?shù),以臨界風(fēng)速為網(wǎng)絡(luò)輸出參數(shù),以歸一化處理后的數(shù)值模擬數(shù)據(jù)為樣本集,建立了Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速預(yù)測模型。最后,對本文所建立的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)臨界風(fēng)速預(yù)測模型進行性能測試。測試結(jié)果顯示,該模型臨界風(fēng)速的預(yù)測值與期望值之間的最大相對誤差為0.033,能夠滿足公路隧道建筑中對消防工程的精度要求,并且與臨界風(fēng)速的數(shù)值模擬計算方法相比,該模型在很大程度上節(jié)省了臨界風(fēng)速計算的時間成本,可以為多種影響因素下的隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速計算提供一種新方法。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP183;U453.5
【圖文】：

國外公路隧道通風(fēng)比例統(tǒng)計圖

不同網(wǎng)格尺寸煙氣逆流長度圖3.3給出了縱向通風(fēng)速率為1.5m/s時，數(shù)值模擬所得的不同網(wǎng)格尺寸下對應(yīng)的煙

馬蹄形隧道模型圖

【參考文獻】

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本文編號：2773489