【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,在公路建設中得到了越來越多的應用,但隨之帶來的消防安全問題也日益嚴峻。臨界風速作為公路隧道火災縱向通風排煙方式中的一個重要參數,它的數值決定著能否在隧道火災發(fā)生時進行有效的消防救援活動,因此對臨界風速進行快速且準確的判定具有至關重要的作用。目前,國內外學者對于臨界風速的研究大多是基于單一因素的影響,但影響隧道火災臨界風速的因素有很多,且很難用特定的數學表達式進行準確的描述。因此,本文在傳統(tǒng)數值模擬方法的基礎上結合Elman神經網絡,對多種影響因素下隧道火災臨界風速的數值變化進行了預測研究。本文參照公路隧道設計規(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)數值模擬方法,在火災動力學軟件FDS中進行了火源面積、火源位置、火源熱釋放率、隧道坡度和隧道內障礙物這五種因素對隧道火災臨界風速影響的模擬實驗,說明了各因素對臨界風速影響的重要性,并將本模擬結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、隧道內障礙物這五種因素作為網絡輸入參數,以臨界風速為網絡輸出參數,以歸一化處理后的數值模擬數據為樣本集,建立了Elman神經網絡隧道火災臨界風速預測模型。最后,對本文所建立的Elman神經網絡臨界風速預測模型進行性能測試。測試結果顯示,該模型臨界風速的預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,并且與臨界風速的數值模擬計算方法相比,該模型在很大程度上節(jié)省了臨界風速計算的時間成本,可以為多種影響因素下的隧道火災臨界風速計算提供一種新方法。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP183;U453.5
【圖文】：

國外公路隧道通風比例統(tǒng)計圖

不同網格尺寸煙氣逆流長度圖3.3給出了縱向通風速率為1.5m/s時，數值模擬所得的不同網格尺寸下對應的煙

馬蹄形隧道模型圖

【參考文獻】

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本文編號：2773489