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摘 要：相关人员为了进一步利用计算机高效的特点来处理火灾安全问题，并对计算机技术使用到建筑结构中的具体使用情况进行了深入分析，以某教学楼作为论述对象进行分析。第一，利用FDS软件来某地区火灾情况进行了相应的模拟。在建立FDS数据的基础上，相关人员通过RCFire程序对相关内部温度计算及其相关火灾反应做出了详细的计算。第二，在基于Vega的虚拟现实平台的基础上能够把构件内部温度及其相关反应得到的结果做出了相应的展示，从而促使结构火灾反应实现了漫游的目的。基于此，本文主要从以下几个方面进行分析，提出自己的一些看法，供以借鉴。
关键词：结构；火场；火灾反应；场景模拟；综合应用
1 整体思路
1.1 基于FDS的火场模拟
FDS是国外某国家技术标准研究所（NIST）开发的模拟火灾中流体运动的计算流体动力学软件。基于FDS火场模拟的应用相当广泛，本文采用FDS的温度数据用于结构构件热传导计算和结构火灾反应计算。此外，FDS还可以输入烟气组分、热辐射等多种火场相关量，也可用于实现火灾烟气毒性及综合危害评价、人员疏散模拟等。
1.2 综合应用思路
本文通过火场模拟获得建筑室内火灾温度数据，然后利用温度数据进行结构火灾反应计算，最后将结构反应结果在虚拟现实平台上实现动态场景模拟。实现了具有精确温度数据支撑、精确的结构计算和良好图形展示功能的结构火灾反应模拟。
首先在AutoCAD中建立建筑几何模型，通过基于ARX的二次开发程序转化为FDS接受的输入文件，然后在FDS中进行火场模拟，得到的温度数据将用于RCFire的结构反应计算。在MSC.Patran中建立钢筋混凝土框架结构力学模型，利用基于Patran的二次开发程序将力学模型转化为RCFire接受的输入文件，然后在RCFire中进行包括构件内部温度在内的结构火灾反应的计算。结合RCFire的计算结果，利用基于Creator的二次开发程序建立结构火灾反应的实体模型，最后在Vega中加载实体模型，实现结构火灾反应的动态场景模拟。
2 算例介绍
本文主要以某地区的教学楼作为主要论述对象，主体结构大部分采取的是钢筋混凝土框架结构，而且底部平台超过了4层。每个楼层和楼层的高度一般控制在长60m、宽30m、高3.9m的范围，并且实际占地面积大概在约1700m2，主要包含以下设施：第一是教室；第二是办公室；第三是讲演厅；第四是天井。
火源设定位于建筑第1层的电脑机房内。根据场景中设置的可燃物数量，参考国内外相似的特征火灾荷载调查数据，确定此次模拟的火源单位面积的热释放速率为1000kW/m2。将火源等效于单点火源，火灾荷载大小为1000kW，火源表面温度为500℃，不考虑房间家具陈设等的延烧作用。模拟考虑窗户、门洞等设施产生的通风作用。
3 综合应用
3.1 火场模拟。相关人员将火源设置的基本情况进行计算，并且在FDS做好火灾模拟实验，模拟设定的时间大概在30min.经过模拟，对当前建筑室内温度变化状况如图2所示。
依据图2可以看出，当起火在大概30min的情况下，建筑室内的高温地带已经汇集到受火房间中，而且受火房间温度在分布的时候处于均匀的状态。所以，这个时候相关人员为了进一步简化火灾反应计算，需要对受火房间构件产生的温度进行假设，并促使温升曲线当作相应的构件表面曲线。紧接着相关人员需要在受火房间恰当设置好一定数量的监测点，并且把监测点获得的温度做好平均，这样做的目的是能够获得相应的温升曲线。由于该受火房间形成的温升曲线快速的达到了最高温度，也就是处于600℃的状态，并且会一直持续着这个温度到达约为30min的时间。
3.2 构件内部温度。为了充分检验结构耐火性能，30min后室内升温曲线取30min的温度值进行延伸，同时，将温度值乘以1.4的放大系数以突出温度作用对结构的危害。由于构件在受火房间的位置不同，各个构件的受火方式也是不同的，如室内位于墙上方的梁，由于墙的隔离作用，该梁仅底面局部和靠受火房间一侧受火，可认为是两面受火，而室内中间的梁，除上表面外，三个面都受火。在构件热传导计算中，首先要设置好各个构件的受火方式，然后将温升曲线作为输入文件在RCFire中进行构件内部温度的计算。将构件内部温度的计算结果利用Creator二次开发程序，建立实体模型，然后可在Vega平台上动态展示构件内部温度变化情况，以两面受火梁为例，受火150min的梁截面内部温度变化情况见图3。
3.3 结构火灾反应。相关人员基于Vega虚拟现实平台的状况下，不但可以促使其达到呈现出有关功能的效果，把结构火灾反应呈现出动态的状态进行展示，而且还能够促使其可以和结构火灾反应实现三维漫游的目的，能够促使用户可以在结构火灾反应的时候依据用户的具体要求及其位置做好实时的观察，这样可以促使用户有一种身临其境的感受。因为相關人员使用了Vega虚拟现实平台，通过对火灾场景的模拟状况，可以将较为逼真的烟气、火焰等相关特效融入其中，从而推动结构反应能够和具有真实感的火灾场景实现同步模拟的目的，从而比较真实的呈现出火灾现场，为教育、演示等工作的开展带来益处。
结束语
总而言之，本文主要将以下内容结合在一起，从而促使其可以展现出较好的火灾反应模拟状态：第一是火场模拟；第二是结构反应计算；第三是场景模拟。该结构反应模拟主要在结构火灾安全评估中较为适合，为进一步提升结构火灾安全性创造有利条件，与此同时也能够在火灾安全教育等相关领域中适用，从而为建筑火灾场景仿真工作的开展打下了扎实的基础。本文笔者依据自身多年经验，对计算机技术使用到建筑火灾安全的具体使用进行了分析，并提出自己的一些看法，供以借鉴。
参考文献
[1]许镇，唐方勤，任爱珠.建筑火灾烟气危害评价模型及应用[J].消防科学与技术，2010（08）.
[2]唐方勤，任爱珠，徐峰，许镇.火场人员疏散的虚拟现实模拟研究[J].土木建筑工程信息技术，2009（02）.
[3]傅传国，王广勇，王玉镯.火灾作用下钢筋混凝土框架节点温度场分析[J].山东建筑大学学报，2009（01）.
关键词：结构；火场；火灾反应；场景模拟；综合应用
1 整体思路
1.1 基于FDS的火场模拟
FDS是国外某国家技术标准研究所（NIST）开发的模拟火灾中流体运动的计算流体动力学软件。基于FDS火场模拟的应用相当广泛，本文采用FDS的温度数据用于结构构件热传导计算和结构火灾反应计算。此外，FDS还可以输入烟气组分、热辐射等多种火场相关量，也可用于实现火灾烟气毒性及综合危害评价、人员疏散模拟等。
1.2 综合应用思路
本文通过火场模拟获得建筑室内火灾温度数据，然后利用温度数据进行结构火灾反应计算，最后将结构反应结果在虚拟现实平台上实现动态场景模拟。实现了具有精确温度数据支撑、精确的结构计算和良好图形展示功能的结构火灾反应模拟。
首先在AutoCAD中建立建筑几何模型，通过基于ARX的二次开发程序转化为FDS接受的输入文件，然后在FDS中进行火场模拟，得到的温度数据将用于RCFire的结构反应计算。在MSC.Patran中建立钢筋混凝土框架结构力学模型，利用基于Patran的二次开发程序将力学模型转化为RCFire接受的输入文件，然后在RCFire中进行包括构件内部温度在内的结构火灾反应的计算。结合RCFire的计算结果，利用基于Creator的二次开发程序建立结构火灾反应的实体模型，最后在Vega中加载实体模型，实现结构火灾反应的动态场景模拟。
2 算例介绍
本文主要以某地区的教学楼作为主要论述对象，主体结构大部分采取的是钢筋混凝土框架结构，而且底部平台超过了4层。每个楼层和楼层的高度一般控制在长60m、宽30m、高3.9m的范围，并且实际占地面积大概在约1700m2，主要包含以下设施：第一是教室；第二是办公室；第三是讲演厅；第四是天井。
火源设定位于建筑第1层的电脑机房内。根据场景中设置的可燃物数量，参考国内外相似的特征火灾荷载调查数据，确定此次模拟的火源单位面积的热释放速率为1000kW/m2。将火源等效于单点火源，火灾荷载大小为1000kW，火源表面温度为500℃，不考虑房间家具陈设等的延烧作用。模拟考虑窗户、门洞等设施产生的通风作用。
3 综合应用
3.1 火场模拟。相关人员将火源设置的基本情况进行计算，并且在FDS做好火灾模拟实验，模拟设定的时间大概在30min.经过模拟，对当前建筑室内温度变化状况如图2所示。
依据图2可以看出，当起火在大概30min的情况下，建筑室内的高温地带已经汇集到受火房间中，而且受火房间温度在分布的时候处于均匀的状态。所以，这个时候相关人员为了进一步简化火灾反应计算，需要对受火房间构件产生的温度进行假设，并促使温升曲线当作相应的构件表面曲线。紧接着相关人员需要在受火房间恰当设置好一定数量的监测点，并且把监测点获得的温度做好平均，这样做的目的是能够获得相应的温升曲线。由于该受火房间形成的温升曲线快速的达到了最高温度，也就是处于600℃的状态，并且会一直持续着这个温度到达约为30min的时间。
3.2 构件内部温度。为了充分检验结构耐火性能，30min后室内升温曲线取30min的温度值进行延伸，同时，将温度值乘以1.4的放大系数以突出温度作用对结构的危害。由于构件在受火房间的位置不同，各个构件的受火方式也是不同的，如室内位于墙上方的梁，由于墙的隔离作用，该梁仅底面局部和靠受火房间一侧受火，可认为是两面受火，而室内中间的梁，除上表面外，三个面都受火。在构件热传导计算中，首先要设置好各个构件的受火方式，然后将温升曲线作为输入文件在RCFire中进行构件内部温度的计算。将构件内部温度的计算结果利用Creator二次开发程序，建立实体模型，然后可在Vega平台上动态展示构件内部温度变化情况，以两面受火梁为例，受火150min的梁截面内部温度变化情况见图3。
3.3 结构火灾反应。相关人员基于Vega虚拟现实平台的状况下，不但可以促使其达到呈现出有关功能的效果，把结构火灾反应呈现出动态的状态进行展示，而且还能够促使其可以和结构火灾反应实现三维漫游的目的，能够促使用户可以在结构火灾反应的时候依据用户的具体要求及其位置做好实时的观察，这样可以促使用户有一种身临其境的感受。因为相關人员使用了Vega虚拟现实平台，通过对火灾场景的模拟状况，可以将较为逼真的烟气、火焰等相关特效融入其中，从而推动结构反应能够和具有真实感的火灾场景实现同步模拟的目的，从而比较真实的呈现出火灾现场，为教育、演示等工作的开展带来益处。
结束语
总而言之，本文主要将以下内容结合在一起，从而促使其可以展现出较好的火灾反应模拟状态：第一是火场模拟；第二是结构反应计算；第三是场景模拟。该结构反应模拟主要在结构火灾安全评估中较为适合，为进一步提升结构火灾安全性创造有利条件，与此同时也能够在火灾安全教育等相关领域中适用，从而为建筑火灾场景仿真工作的开展打下了扎实的基础。本文笔者依据自身多年经验，对计算机技术使用到建筑火灾安全的具体使用进行了分析，并提出自己的一些看法，供以借鉴。
参考文献
[1]许镇，唐方勤，任爱珠.建筑火灾烟气危害评价模型及应用[J].消防科学与技术，2010（08）.
[2]唐方勤，任爱珠，徐峰，许镇.火场人员疏散的虚拟现实模拟研究[J].土木建筑工程信息技术，2009（02）.
[3]傅传国，王广勇，王玉镯.火灾作用下钢筋混凝土框架节点温度场分析[J].山东建筑大学学报，2009（01）.