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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Fluent 65

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Exodus 83

3.2.3 人员疏散模拟模型Subfe 94

3.2.4 人员疏散模拟模型FDS+Eva 97

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