钢箱梁内敷电缆火灾烟气蔓延与温度分布特征

作     者：章李刚 杨继平 宗笑羽 陈小峰 朱凯 吴珂 Zhang Ligang;Yang Jiping;Zong Xiaoyu;Chen Xiaofeng;Zhu Kai;Wu Ke

作者机构：浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310011 中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 浙江大学浙江省海洋岩土工程与材料重点实验室杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心杭州310007 浙江大学中原研究院郑州450001 

出 版 物：《科技通报》 (Bulletin of Science and Technology)

年 卷 期：2023年第39卷第11期

页      面：95-102页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：浙江华云电力工程设计咨询有限公司科技项目(2021C1D03P06) 

主　　题：钢箱梁 腔室火灾 烟气蔓延 温度分布 最高温预测 

摘      要：为揭示隔板对钢箱梁狭长空间的火灾烟气蔓延特征及温度分布的影响,本文采用FDS(fire dynamics simulator)计算,研究不同横隔板间隔的烟流运动行为,探讨横隔板间隔大小对钢箱梁火灾特性影响。结果表明:钢箱梁内部横、纵隔板交错,导致腔室存在显著的蓄烟效应,钢箱梁内的烟气运动呈横向、纵向分步填充特性,横隔板的间隔越小,烟气纵向蔓延填充的速度越慢,相比无横隔板时,有横隔板可使蔓延填充时长增加4.6倍以上;钢箱梁内高温烟气主要集中在起火腔室,经横、纵隔板阻隔后均有大幅下降,相邻腔室的最高温对比起火腔室均下降49%以上,起火腔室烟气最高温度随横隔板间隔增大而逐渐下降,但相应的高温烟气影响范围逐渐变大;通过完善狭长多腔室通风因子和钢结构有效传热系数构建了修正的McCaffrey公式,有效提升了横隔板间隔2~6 m范围内的钢箱梁内敷电缆火灾顶棚烟气最高温度的预测精度。研究成果可为钢箱梁内敷电缆的火灾防控设计提供参考。