高层消防救援平台的结构设计及应用性研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:voidemort
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近年来随着中国现代化进程的加快,大量高层、超高层建筑拔地而起成为人们都市生活中不可或缺的一道风景线,但同时也因为其复杂的建筑结构、多样的功能、密集的人口分布、楼内纵横交错的复杂管路及内部存有高火灾载荷物品等因素,直接增加了发生火灾的机率。由于高层建筑多在300m以上,垂直逃生距离较长,此外火灾发生时会产生大量烟气,烟气在楼道内向上高速扩散,与通过消防通道向下逃生的受灾人员疏散方向相反,因此难以在较短时间内撤离到安全区域,受灾人员常因得不到及时有效的救援,极易发生踩踏,摔伤等危险。本文涉及的高层建筑消防救援平台是一种科技含量较高的机电一体化设备,其性价比高、使用操作方便。整合现有高层建筑消防现有设备及相关技术,创新突破,优化设计,实现了可在高层、超高层建筑火灾中发挥消防灭火、救人、排烟、供水等功能,提高高层建筑的消防救援工作效率,保护了人们的生命财产安全。弥补高层建筑火灾消防救援装备方面存在的不足,大大提升消防部门处置高层火灾的能力,为消防救援工作创造更安全的环境。本文的研究的主要内容如下:首先,应用三维建模软件Solidworks对消防救援平台篮体部分进行建模,通过对典型火场环境的分析确定火场周围温度分布。在确定火场火灾荷载数后对平台进行热学分析,得出消防救援平台在工作状态下篮体的温度分布。根据结果分析平台的抗火性,由分析结果可以对平台进行防火保护,从而增加平台的耐热性能。其次,利用AnsysWorkbench14.0中的静力学方法,考虑存在风载荷时不同工作状态情况下,分别在3种典型工况情况时施加载荷及约束进行分析计算,得出平台在不同负载场合下所受的最大应力及产生的最大变形。根据分析结果,对三种工况进行了对比分析,得出各自的实际安全系数并与要求安全系数进行比对,以此校验其结构刚性是否满足要求。最后,考虑存在风载荷时的工作状态情况下,施加载荷及约束进行屈曲分析计算,通过上述屈曲分析进而研究结构的屈曲性能,根据屈曲分析找出平台结构容易失稳的关键部位和发生失稳的先后顺序。参照分析的结果得出不同屈曲模态的阶数下的失稳规律可以对平台局部进行强化和优化,从而增加平台的稳定性。通过上述分析计算有效的降低了由于设计不合理给平台的开发设计带来的安全隐患,为消防救援平台的整机设计提供了 一定的参考。
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