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地铁车站通风与火灾的CFD仿真模拟与实验研究

随着城市地铁的大规模建设,地铁车站环境和地铁火灾成为研究人员越来越关心的课题。建立良好的地铁环境的目的不仅仅在于提供一个安全、舒适的乘车环境,而且对于节省能源,降低建设费用与运行费用都有实际的意义。正确的选择模型方程,合理的划分计算网格,对CFD数值模拟的结果有着重要的影响。本课题比较了现场测试结果与计算结果,分析了湍流模型的选择对整个地铁系统温度场、气流场的计算结果的影响,得到了双方程计算准确性优于零方程的结论。计算网格是由计算域内不连续的部分组成的,在每一个成分中,求解控制室内流动和热传递的方程。计算网格的划分对计算结果、计算时间以及计算收敛都将会有很大的影响。求解的时间和精确度直接取决于网格的质量,好的网格划分将会节省计算时间以及提高计算的准确性,本文对不同网格的计算结果与实测值进行了分析比较,得到了较为优化的网格划分。现场测试的目的是获取计算模拟所需要的边界条件(温度、速度等),验证湍流模型用于模拟站台通风的可行性。本文  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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地铁车站通风与火灾三维数值模拟研究

地铁车站是地铁建设中投资巨大的重要环节,也是乘客大量集散的地方,其内部的气流组织、温度分布对人体舒适和环控能耗的影响尤其重要。根据地铁车站内低雷诺数湍流流动的特点,以Navier-Stokes方程为基础,引入了重正化群双方程κ-ε湍流模型,通过重正化群变换,得到了湍动能方程和湍动能耗散方程以及湍流模型系数,建立了适用于求解地铁车站湍流流场的计算流体力学模型。针对地铁车站结构复杂的特点,使用Delaunay三角形化方法,对模型进行了非结构化网格划分。通过对时间和空间差分格式的选取、源项及边界条件的处理,在非结构化网格上对流场控制方程进行了离散。针对非结构化网格上迭代收敛速度会逐渐减慢的特点,引入了多重网格求解技术,采用了其中效率较高的代数多重网格方法对离散方程进行求解。在上述研究的基础之上,分别使用标准κ-ε两方程湍流模型和RNG κ-ε两方程湍流模型对自然对流、强制对流以及混合对流这三种典型的室内流动进行了数值计算,并与文献中的...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
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同站厅平行换乘地铁车站深基坑施工变形控制研究

随着上海城市轨道交通网络的完善,换乘节点的建设成为整个轨道交通建设的新的技术难题。尤其在既有车站没有预留任何结构措施的前提下,后建车站的施工面临着极大的风险。本文以上海地铁M8线人民广场车站建设为背景,从非对称环境保护等级下深基坑的设计原理入手,对换乘枢纽中新建车站施工引起的已建运营车站变形和内力计算模型、计算参数取值、施工中已建车站的保护对策、新老地铁车站差异沉降控制等相关问题进行了研究和探讨。主要内容包括如下:1、当新建地铁车站深基坑两侧环境保护等级不对称时,地铁车站设计按环境保护等级高侧进行,无形中增加了建设成本。针对这一现象,作者提出了实现深基坑围护结构非对称变形的设计与施工方法,建立了该类地铁深基坑设计的整体结构荷载模型和分离结构荷载模型,并比较了两计算模型的优缺点,给出了计算模型中相关参数的取值方法。2、针对工程特点,引入非对称环境保护等级下的深基坑围护结构变形计算的分离结构荷载模型,从土的工程性质以及力学角度对平行...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
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地铁车站内部空间环境人性化设计研究

论文从人与环境的关系入手,以环境行为学、社会学、地下建筑学为理论依据,通过研究人的行为心理、认知规律等方面的问题,分析地铁车站空间环境“人性化”设计的本质和内涵,为“人性化”设计的目标,探寻具有可操作性和实践指导意义的原则和策略,并籍此提出“人性化”设计价值取向,为创造符合国家发展和时代需求的地铁车站内部空间环境提供新的思路。论文首先对上海市地铁车站进行实地调研,并结合相关理论和国外地铁发展历程,指出融合交通换乘、商业、娱乐、休憩等功能的地铁车站综合体是未来地铁车站发展的方向,在此趋势下,设计应更注重营造健康心理和生理环境,倡导“人性化”设计。随后是论文的主体研究部分,主要是从生理和心理两个角度,对地铁车站空间环境相应的设计要素进行了梳理和定位。随后结合笔者的工程实践及问卷调查的数据分析,从人文、无障碍设计、安全与防灾、标识系统等几个角度,多侧面、多方位的提出“人性化”设计的对策。最后,阐述了地铁车站空间环境“人性化”设汁的案例...  (本文共207页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
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盾构先行条件下拓展地铁车站的方案研究及风险分析

为解决目前国内区间盾构施工和车站施工工期矛盾的问题,寻求盾构法在我国地铁工程中大规模应用的突破口,本文在对国外相关资料和工程实例大量查阅和分析的基础上,结合国内目前的经济和技术水平,提出了一种新型的解决盾构过站问题的车站施工方法:6.14m外径区间盾构先行贯通车站行车隧道的条件下,结合明挖法或暗挖法建造地铁车站。这是一个具有重要现实意义和非常紧迫的课题,在我国将有着广阔的应用前景。围绕该新型工法,采用数值模拟、模型试验和理论分析等多种研究手段,从新型车站结构方案设计、关键施工工艺、车站施工过程的模型试验和数值模拟研究及风险分析等方面进行了比较系统全面的研究,为今后盾构法在我国的大规模应用提供了技术储备。主要的工作和研究成果如下:(1)综合国内外相关资料和多位相关专家的意见,首先对盾构先行条件下拓展地铁车站这样一种新型的车站结构形式的设计原则进行了归纳总结;在此基础上提出了明挖拓展地铁车站和暗挖拓展地铁车站两种方案的共7种结构形式...  (本文共202页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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地铁车站纤维混凝土结构抗渗试验及阻裂防水机理的研究

工程实践中,地铁车站往往会产生渗漏现象。渗漏水会危及地铁的运营及设备安全,缩短混凝土结构的使用寿命。地铁车站混凝土结构抗渗防水效果的优劣直接影响总体工程的质量,成为评价地铁工程质量的一个重要指标,故如何防治地铁车站混凝土结构的渗漏具有重要的理论研究价值和工程应用价值。目前,掺加纤维已成为解决地铁车站混凝土渗漏问题的主要技术之一。工程应用时,设计部门依据试验结果,或者依靠经验来确定不同类型的纤维掺量,纤维混凝土抗渗防水机理研究不足,缺少定量设计依据,也无法评估此项技术的经济性与安全性。鉴于以上背景和问题,本文对地铁车站纤维混凝土结构的抗渗防水技术作了以下几方面的研究工作。本文以上海地铁七号线一复合式地铁车站为对象,对其诱导缝间长为32米的标准节段进行有限元计算。通过对有限元计算结果的分析,得出以下结论:引起地铁车站混凝土结构开裂渗漏的主要荷载类型为等代温降荷载,且地铁车站混凝土的开裂属于I型开裂。基于以上结论得出复合式地铁车站混凝...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>