氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況人員疏散逃生泄氣分析方法研究

項目組查閱了氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)相關(guān)的國內(nèi)外文獻和現(xiàn)有試驗數(shù)據(jù)；進行了膜材徑向、緯向單軸拉伸試驗和徑向、緯向不同應(yīng)力比雙軸拉伸試驗，掌握了膜材基本力學(xué)性能及指標，提出了適用于泄氣分析的彈性模量取值方法；通過開展常規(guī)氣承式膜結(jié)構(gòu)在不同泄氣面積，初始氣壓、充氣速率，膜面外荷載的泄氣試驗，得到了泄氣倒塌過程中氣壓變化規(guī)律及膜面泄氣倒塌進程的頂點位移時程曲線，掌握了氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣過程結(jié)構(gòu)響應(yīng)的共性規(guī)律；對一球形氣膜工程進行了緊急情況下人員疏散逃生演習(xí)，考察人員疏散過程中，由于身體對疏散通道的遮擋對泄氣過程的影響規(guī)律。 基于經(jīng)典熱力學(xué)理論，建立了氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況人員疏散逃生的泄氣速率計算公式；在前人研究的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了向量式有限元膜單元基本方程，以及膜材褶皺的處理方法，以此在泄氣分析中采用向量式有限元法進行膜面運動求解，建立了適用于氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣分析的數(shù)值模型；通過對各種典型氣承式膜結(jié)構(gòu)進行泄氣倒塌全過程分析及動畫演示，分析了氣承式膜結(jié)構(gòu)在泄氣過程中的力學(xué)性能及倒塌機理，為氣承式膜結(jié)構(gòu)應(yīng)急門設(shè)置及鼓風(fēng)機選取提供參考；提出了考慮膜面荷載、洞口面積、鼓風(fēng)速率的氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況人員疏散逃生時間簡化計算方法，用于建立適用于我國國情的氣承式膜結(jié)構(gòu)質(zhì)量評價體系。 項目取得如下研究成果：項目負責(zé)人作為第一完成人獲得2015 年度上海市科技進步二等獎1 項，項目名稱“充氣膜結(jié)構(gòu)新體系分析設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)”；已發(fā)表科技論文9篇，其中SCI 檢索論文5 篇，另外1 篇SCI 論文處于二審回復(fù)階段；培養(yǎng)博士研究生3 名，碩士研究生1 名。本項目的完成完善了氣承式膜結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計理論，也為其它類型充氣膜結(jié)構(gòu)的分析提供了參考。

本項目擬采用向量式有限元與傳統(tǒng)非線性有限元相結(jié)合的方法，通過理論分析、試驗研究、程序開發(fā)等手段對緊急情況下人員疏散逃生時氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣分析方法進行系統(tǒng)研究，建立氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況下人員疏散逃生時泄氣分析模型，實現(xiàn)氣承式膜結(jié)構(gòu)在應(yīng)急門打開后泄氣倒塌全過程模擬，研究常用柱面、球面氣承式膜結(jié)構(gòu)倒塌模式，揭示此類結(jié)構(gòu)泄氣倒塌的演變機理及共性規(guī)律；探討氣承式膜結(jié)構(gòu)的泄氣時間隨充氣氣壓、膜材屬性、屋面重量、門口尺寸、工程密封質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)的變化關(guān)系，建立氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣時間的簡化計算方法；結(jié)合大量實際工程，以泄氣速率為依據(jù)提出適用于我國國情的氣承式膜結(jié)構(gòu)質(zhì)量評價方法。本項目的完成不僅可以豐富完善氣承式膜結(jié)構(gòu)分析設(shè)計理論，研究成果還可以應(yīng)用于我國《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中，提出氣承式膜結(jié)構(gòu)在緊急情況下人員疏散逃生時間的相關(guān)要求與規(guī)定，并給出相應(yīng)的計算方法，建立我國氣承式膜結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量評價指標與驗收標準。

逃生鎖又叫消防通道逃生鎖，主要用在大型超市、商場,寫字樓,醫(yī)院,學(xué)校,工廠廠房等人流量較大的公共場所緊急出口通道門上,它具有阻止外來人員未經(jīng)許可進入內(nèi)部，又能夠達到內(nèi)部人員在火災(zāi)等緊急情況下安全逃生，逃生鎖通?？煞譃閮煞N：一種是普通型,另一種是報警型。當(dāng)帶報警型逃生鎖在未經(jīng)許可使用時會發(fā)出高分貝警報聲，并可以通過鑰匙,刷卡,密碼,等方式進行撤防布防使它停止和恢復(fù)報警功能，近年來消防部門對各大商場,超市,學(xué)校,醫(yī)院,等場所的消防通道安全有極高的要求,新的消防安全法律法規(guī)要求公共場所必須要裝消防通道鎖.

1、安防功能

在非緊急情況下，此門鎖是單方向開啟，非法人員從門外不能將門打開，而且在門鎖上有一專門用于防盜的保險板，防止非法人員用工具將門撬開，保證了區(qū)域的安全。當(dāng)值勤人員通過用選配的開門鑰匙從門外將門打開時，裝在門鎖上的語音報警器會發(fā)出“鑰匙開門成功，請通過”的語音提示，控制中心就知道此次開門是正常的進入狀態(tài)。

在非緊急情況下欲從此門出口通過時，門鎖的語音提示會發(fā)出“這里是緊急出口，非緊急情況請勿使用”的警告聲音，提示人們：安全出口或緊急出口在非緊急情況是禁止通過。同時控制中心知道有人非法通過，安防人員就會及時趕到現(xiàn)場處理。因此，門鎖在平時可以對人員的進出起監(jiān)控的作用

2、消防功能

一旦公共場合出現(xiàn)火情、火災(zāi)緊急情況時，控制中心會給門鎖一個消防聯(lián)動信號，裝在門鎖上的語音報警器就會發(fā)出“這里是緊急出口，請迅速撤離”的語音警報及警笛聲音；同時連在門鎖上的警燈會發(fā)出可選配的激光閃燈。從視覺和聽覺上提示人員緊急逃生出口的位置，并且推桿的長度一般設(shè)計為門的寬度的2/3以上，人在逃生時只要碰到門鎖推桿的任何位置都能將門打開，在第一時間內(nèi)可以快速疏散大量的人員，保障了人們的生命財產(chǎn)安全。