高鐵隧道的降壓緩沖特性研究.pdf

1、近些年,隨著列車速度的提高,列車通過隧道時出現(xiàn)的氣動效應問題越發(fā)嚴重,壓力波動對列車內(nèi)的乘客和隧道內(nèi)的維修人員產(chǎn)生生理上的不舒服感,隧道出口處產(chǎn)生的微壓波會造成環(huán)境問題?，F(xiàn)在用于減緩這種氣動效應的措施有很多,但實際應用時有一定局限,應用效果不甚理想。故開展研究,尋求更好的減緩措施是非常必要的?；诖?本文主要做了如下工作:
　　綜述目前減緩措施及其弊端,本文提出了采用變斷面襯砌結構消減隧道壓力波的可行性;指出減小初始壓縮波是解決氣

2、動效應問題的關鍵;根據(jù)高速列車進入隧道所產(chǎn)生流場的特征建立一維可壓縮非定常流動模型;采用數(shù)值模擬手段對不同隧道條件下的初始壓縮波做針對性的研究,得出了有或無襯砌斷面積變化結構、不同襯砌斷面突變位置以及不同襯砌斷面積變化率下隧道初始壓縮波的壓力大小,以及各測點的壓力時程圖和隧道總壓力分布圖。通過對比分析得出如下結論:
　　(1)高速列車通過無緩沖結構隧道時在隧道內(nèi)產(chǎn)生的初始壓縮波是導致隧道內(nèi)壓力波動和在隧道出口區(qū)域產(chǎn)生微壓波問題的根

3、源所在。
　　(2)利用變斷面隧道襯砌形式可以緩解高速鐵路隧道空氣動力學效應。變斷面隧道襯砌形式可以降低壓縮波的壓力梯度,從而使得隧道內(nèi)壓力值較常規(guī)隧道有所降低。
　　(3)襯砌斷面突變位置對壓力變化的影響規(guī)律是:在參數(shù)確定的隧道中,總會存在著一個最佳的位置,在這個位置設置變斷面襯砌結構具有最佳的降壓效果。
　　(4)襯砌斷面積變化率對壓力變化的影響規(guī)律是:在一定范圍內(nèi),襯砌斷面積變化率越大,壓力降低越明顯,但繼續(xù)增大