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第1章 绪论1

1.1 铁路隧道火灾数据库3

1.1.1 基础数据搜集3

1.1.2 数据库使用方法6

1.2 隧道火灾案例分析11

1.2.1 隧道火灾原因分析11

1.2.2 铁路隧道火灾的特点13

1.3 国内外研究现状14

1.3.1 国外研究现状14

1.3.2 国内研究现状17

第2章 铁路隧道防灾疏散救援体系25

2.1 铁路隧道防灾救援体系构建25

2.1.1 构建理念25

2.1.2 构建目标25

2.2 铁路隧道防灾救援体系组成25

2.2.1 防灾救援疏散系统25

2.2.2 防灾救援空间系统30

2.2.3 防灾救援设备系统56

第3章 铁路隧道防灾疏散数值模拟方法58

3.1 铁路隧道火灾烟流数值模拟方法58

3.1.1 火灾模拟的数值模型58

3.1.2 火灾动力学模拟模型59

3.1.3 流体动力学模拟模型Fluent65

3.1.4 网络通风计算方法72

3.2 铁路隧道火灾人员疏散数值模拟方法81

3.2.1 火灾人员疏散数值模型81

3.2.2 人员疏散模拟模型Exodus83

3.2.3 人员疏散模拟模型Subfe94

3.2.4 人员疏散模拟模型FDS+Eva97

第4章 铁路隧道火灾烟流及疏散模型试验101

4.1 铁路隧道火灾烟流试验101

4.1.1 相似准则101

4.1.2 隧道群火灾及紧急出口和避难所控烟试验104

4.1.3 火灾烟流规律及随机停车控烟试验123

4.1.4 紧急出口和避难所的加压防烟试验130

4.2 铁路隧道火灾人员疏散试验137

4.2.1 人员疏散原型试验137

4.2.2 人员疏散现场测试144

第5章 铁路隧道烟气控制设计方法146

5.1 铁路隧道火灾蔓延规律146

5.1.1 隧道火灾蔓延过程146

5.1.2 隧道火灾温度蔓延时空规律147

5.2 铁路隧道火灾烟流温度及研究阻力计算方法149

5.2.1 隧道火灾温度计算方法149

5.2.2 隧道火灾烟流阻力计算方法150

5.3 铁路隧道火灾规模的确定154

5.3.1 列车火灾的规模154

5.3.2 列车火灾的燃烧速率158

5.3.3 隧道火灾规模与最高温度及燃烧速率的关系159

5.3.4 隧道火灾规模的确定162

5.4 铁路隧道火灾通风排烟设计165

5.4.1 隧道火灾通风控烟方式165

5.4.2 隧道火灾通风排烟设计168

5.4.3 隧道火灾通风排烟风机选型及设计180

第6章 铁路隧道防灾疏散设施设计方法183

6.1 火灾烟气对人员的影响183

6.2 火灾情况下的人员疏散规律187

6.3 人员疏散时间计算方法189

6.3.1 《建筑设计防火规范》人员疏散计算方法189

6.3.2 《地铁设计规范》人员疏散计算方法190

6.3.3 日本水力模型计算方法190

6.3.4 疏散时间计算方法191

6.4 隧道内紧急救援站结构设计参数195

6.4.1 紧急救援站容量196

6.4.2 紧急救援站疏散横通道间距和宽度196

6.4.3 紧急救援站站台长度、高度和宽度198

6.4.4 紧急救援站内疏散通道宽度201

6.5 隧道口紧急救援站结构设计参数确定202

6.5.1 紧急救援站疏散通道数量202

6.5.2 紧急救援站疏散通道宽度203

6.5.3 紧急救援站站台长度205

6.5.4 紧急救援站站台高度205

6.5.5 紧急救援站站台宽度206

6.6 铁路隧道横通道结构设计参数208

第7章 铁路隧道衬砌结构抗火设计方法209

7.1 隧道衬砌结构防火抗灾现场原型试验209

7.1.1 试验概述209

7.1.2 试验设计209

7.2 火灾模式下衬砌温度场分布215

7.2.1 有、无防火涂料时衬砌温度分布215

7.2.2 不同防火涂料厚度时衬砌的温度分布225

7.2.3 不同火灾规模时衬砌的温度分布229

7.2.4 高温区不同位置时衬砌温度分布233

7.2.5 不同燃烧时间下衬砌温度分布236

7.3 火灾模式下衬砌结构的局部损伤239

7.3.1 火灾对隧道衬砌力学性能的影响239

7.3.2 火灾对隧道衬砌结构的损伤范围245

7.3.3 火灾对隧道衬砌结构的损伤深度250

7.4 火灾模式下衬砌结构内力及整体安全性252

7.4.1 不同防火涂料厚度时衬砌的内力及安全性252

7.4.2 不同火灾规模时衬砌的内力及安全性263

7.4.3 高温区位置不同时衬砌的内力及安全性270

7.4.4 不同燃烧时间情况下衬砌的内力及安全性276

7.4.5 不同围岩级别时衬砌的内力及安全性284

第8章 铁路隧道机电控制技术291

8.1 机电控制设施配置原则291

8.2 机电控制设施配置291

8.2.1 中央控制管理设施292

8.2.2 监视控制设施293

8.2.3 紧急报警设施294

8.2.4 火灾消防设施295

8.2.5 疏散诱导设施296

8.2.6 通风照明设施300

8.2.7 其他设施300

8.3 机电控制设备配置规模302

8.3.1 紧急救援站结构控制设施配置规模302

8.3.2 紧急出口、避难所结构控制设施配置规模305

第9章 城际及水下铁路隧道防灾救援疏散设计308

9.1 “V”字型城际及水下铁路隧道烟流和温度扩散模式308

9.1.1 隧道火灾“烟囱效应”308

9.1.2 坡度对火灾隧道温度及阻力影响理论分析309

9.1.3 坡度对火灾隧道浮力烟流阻力（火风压）影响的理论分析311

9.2 城际及水下铁路隧道地下车站火灾通风排烟模式313

9.2.1 地下车站建筑形式313

9.2.2 地下车站通风排烟模式314

9.2.3 地下车站火灾烟气分布特性及通风控制模式315

9.2.4 火灾列车停靠在城际铁路地下车站时人员安全评价320

9.3 城际及水下铁路隧道携火列车进站时烟气扩散规律特性321

9.3.1 列车携火进入车站的烟气分布特性321

9.3.2 最高温度与列车车速的关系326

9.3.3 列车制动车速与活塞风速的关系326

9.4 城际及水下铁路隧道地下车站人员疏散救援设计333

9.4.1 人员疏散时间确定333

9.4.2 地下车站结构设计参数确定341

第10章 铁路隧道防灾工程实例344

10.1 关角隧道防灾救援设计344

10.1.1 工程概况344

10.1.2 管理系统设计344

10.1.3 疏散系统设计347

10.1.4 土建设施设计347

10.1.5 通风控烟设施设计349

10.1.6 机电控制设施设计352

10.2 成兰线隧道群防灾救援设计355

10.2.1 工程概况355

10.2.2 管理系统设计359

10.2.3 疏散系统设计360

10.2.4 土建设施设计375

10.2.5 通风控烟设施设计383

10.2.6 机电控制设施设计387

主要参考文献394