有关燃气爆炸对砖混住宅安全影响毕业论文写作资料-论文写作网

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爆炸燃气论文范文

【摘要】随着燃气应用的普及,住宅燃气爆炸事故时有发生,文章通过某住宅楼发生燃气爆炸后的现状调查,分析了燃气爆炸的特点及对砖混结构住宅安全的影响,并提出了减少爆炸影响的防护措施,探索性提出燃气爆炸下一步研究的重点.

【关键词】燃气爆炸；房屋安全：防护措施

0 引言

随着城市进程的不断发展,燃气管道迅猛发展,上海市将在2010年基本实现城市管道燃气天然气化,天然气用户将增至360万户,天然气用量将达到62．7亿m3,同时还有155万户人工煤气用户和260万户液化石油气用户.

然而,燃气在带给人们生活方便的同时,也带来了安全隐患.燃气泄漏事故频繁发生,根据上海市120急救中心统计数据显示,全上海市平均每天发生一二起煤气中毒事件.此外,燃气爆炸事故的数量和增加速率与燃气用户盒燃气消耗量几乎成正比.燃气爆炸事故在报纸媒体时有刊登报道：

2008年12月26日凌晨,上海市宝山区三门路555弄吴淞煤气制气有限公司某家属楼403室居民家中发生天然气爆炸事故,3楼至5楼楼板被炸穿,10多户居民的房屋损坏,2人死亡,8人受伤.

2009年1月13日,上海市松江区九亭涞坊路333号知雅慧小区一座三层楼房发生燃气爆炸,楼房严重变形,造成3人重伤.

2009年3月18日,上海市松江区谷阳北路881弄公捷苑小区发生天然气泄漏爆燃事故,闻到异味前去察看的一保安当场身亡,数人受伤,爆炸产生的巨大冲击波造成约70户人家南北两侧大量门窗玻璃被震碎,不少人家室内的电灯等设备也有不同程度损坏.

2009年6月20日,上海市青浦区某小区发生然气泄漏爆燃事故,房屋局部坍塌损坏,数人受伤,爆炸致使居民楼楼梯开裂,多处墙面发生坍塌.

2010年1月2日,上海市徐汇区长桥四村一民宅住宅发生煤气爆燃,1人受伤.

现在的住宅设计并未考虑燃气爆炸对房屋安全的影响,因此,往往都是事故发生后,才临时采取应急措施进行补救,较为被动.本文试图通过松江区公捷苑小区某住宅爆炸后的调查研究,对此类爆炸对砖混房屋的安全影响进行分析,并对防护措施提出相应的建议,为今后降低燃气爆炸事故的破坏有着重要的意义.

1. 工程概况

某住宅位于松江区公捷苑小区,为一幢六层（局部七层）砖混结构住宅,东西向长约52m,南北向宽约11m,层高2.8m.房屋东西向共三个单元,单元均为A型房,一梯二户,南入口.A型房标准层平面示意图如图1所示.

房屋采用φ600深层水泥搅拌桩进行地基加固,基础采用钢筋混凝土条形基础,基底埋深-1.800,基础混凝土强度等级为C20.上部结构为砖混结构,承重墙采用多孔砖砌筑,楼板为钢筋混凝土现浇板.

2. 现场勘查

2009年3月18日,102室发生了天然气爆炸事故.起火后不久,大火即被扑灭.现场消防员采用喷水方式灭火.

经现场勘查,爆炸中心（102室）存在的主要损坏现象有：非承重墙体、装修等损毁,客厅平顶楼板断裂变形,梁、板、墙面粉刷均因爆裂等出现损坏现象（图2、3）.

从损坏的迹象分析,天然气爆炸后产生的冲击力,致使1 02室房屋损坏严重,其楼盖结构存在安全隐患,必须进行加固处理：非承重墙体等损毁,波及相邻房屋门窗变形,室内装修不同程度受损.燃烧导致室内装修烧毁,墙面和平顶粉刷爆裂.

相邻房屋门窗变形、室内装修等存在不同程度的受损现象,未发现明显的结构性损伤,不影响房屋安全使用.

3. 燃气爆炸灾害的特点

为了研究燃气爆炸对房屋安全的影响,首先对燃气爆炸灾害的特点进行了总结分析,主要有以下特点：

3.1不确定性

燃气爆炸具有明显的不确定性,导致燃气爆炸的因素有很多,如装置老化、动物撕咬、使用不当等,均有可能造成燃气泄露爆炸.

3.2可干预性

虽然影响燃气爆炸的因素很多,无法杜绝发生,但可以加强措施,减少发生频率.如定期加强装置检查,正确使用燃气具,加装防护措施等等.

3.3局部性

一般而言,燃气爆炸发生在局部房间内.就住宅而言,一般是某户居民室内发生爆炸.此类爆炸对房屋结构而言,影响一般只限于局部,不会造成房屋出现整体危险,但冲击波对建筑装饰装修会有一定影响.

4. 燃气爆炸对房屋安全的影响

4.1爆炸荷载

爆炸是一种由强烈化学反应带动的爆炸物周围气体,携带大量能量向附近迅速扩散,并对其它物体产生冲击作用的过程.燃气爆炸是由于可燃性气体与空气混合形成气体混合燃料,当浓度达到爆炸极限时遇点火源便会发生燃烧或爆炸.

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燃气爆炸和化学论文范文爆炸有明显的区别,化学论文范文爆炸峰值压力大,可达几兆帕以上,且压力持续时间很短,仅有几毫秒.而燃气爆炸荷载的典型的特点是升压慢、峰值压力低,升压时间可达100～300ms.由于升压时间长,因此,在爆炸过程中对泄压非常敏感.在本案例中,门窗是主要泄压口.

4.2爆炸对结构的作用

民用住宅内发生燃气爆炸时,对结构的主要影响是爆炸产生的冲击波作用.其特点是燃气爆炸后,由于升压时间长,冲击波将沿压力较低的方向传播、泄压,形成从引爆点到外界大气环境的有效泄压路径.为了形成有效的泄压路径,会对抗压能力薄弱的区域,即泄压方向的房屋构件及设施产生巨大的破坏作用.

本工程案例中,损坏的主要是门窗等装饰装修,承重结构处爆炸源房间楼板存在安全隐患需要加固外,其余承重结构可安全使用.

由于门窗等泄压作用,普通民宅的燃气爆炸压力太约只有5～50kPa,对于已经考虑了抗震设计的建筑物通常都具有较好的整体性.一般而言,结构损坏程度较轻微.

5. 防护措施

由于燃气爆炸属于偶发事件,对于一般民用住宅而言,发生概率很小,因此,现行规范并没有对民用住宅的防爆设计进行专门的规定.然而,爆炸由于无法预见,且一旦发生,时间短暂,没有时间疏散和撤离.因此,应当加强适当的防护措施,即使发生爆炸,也可以减少人员伤亡和财产损失.

目前关于建筑物内气体混合燃料爆炸的预防和防护措施主要有抑爆、抗爆和泄爆三种方式.抗爆可认为是被动式的防护,抑爆和泄爆是主要针对气体混合燃料爆炸的主动式防护.民用住宅内发生爆炸时,首先是确保房屋结构安全,避免坍塌等损坏,减少人员伤亡.比较合理的防护措施是采用泄爆方式,合理泄压可以减少爆炸对主体结构的损坏.主要措施有：

(1)优化设计,合理设置泄压路径.如增加厨房间的门窗面积以加速泄压等.

(2)砖混结构可参考抗震设计,加强构造措施,如合理设置圈梁、构造柱、采用现浇板等措施,加强房屋整体性,避免房屋局部坍塌或整体倒塌.此外,本案例中楼板损坏较为严重,存在安全隐患,因此,建议适当提高楼板的厚度和配筋.

(3)加强门窗与主体结构的连接.门窗是民用住宅的主要泄压路径,一方面可减少对主体结构的损坏,但另一方面,爆炸时门窗飞出会对周围人员造成伤害,因此,合理泄压的同时应避免造成次生灾害.

(4)加强燃气器具的安全检查,安装燃气探测报警装置,在燃气泄漏时能及时发出警报,提醒采取措施,避免爆炸事故的发生.

6. 问题与思考

6.1燃气爆炸荷载确定

民用住宅发生燃气爆炸时,房型、面积、装饰装修、内部摆设等对冲击波的传递有一定影响,如何建立燃气爆炸的荷载模型,包括压力和时间关系、泄压路径等,分析对房屋主体结构安全的影响,都需要进一步研究.

6.2动力特性

前面叙述的燃气爆炸荷载的特点,即压力上升较慢,一般需要100～300ms.因此,有学者认为,与结构构件的自振周期( 20—50ms)相比,爆炸荷载作用时间足够缓慢,基本不产生动力效应,可以按静荷载考虑,破坏荷载就是爆炸压力波的峰值压力.同时,也有学者认为,在爆炸的后期,压力上升速率很大,较高的压力持续时间非常短,应当考虑动力效应.

6.3建筑结构设计

燃气爆炸合理泄压是减少爆炸影响的最有效方法之一,因此建筑结构设计时考虑泄压方式、路径尤为重要,然而由于民用住宅的多样性以及每户的个性,任何细部都对泄压存在影响,合理设计泄压仍待进一步研究.