高速鐵路隧道緩沖結構的理論和試驗研究.pdf

1、 隨著列車運行速度的提高，列車通過隧道時誘發(fā)的空氣動力學效應將會加劇，引起一系列列車在低速運行時不會產(chǎn)生的空氣動力學問題?！　⊥ㄟ^模型試驗和理論推導，對無緩沖結構隧道中的最大壓力值和最大壓力梯度值進行了研究，得出了最大壓力值、最大壓力梯度值和列車速度、隧道阻塞比、車頭長細比之間的理論關系式，公式中的系數(shù)可由模型試驗得到。　　采用有限體積法和Harten推導出來的TVD格式求解軸對稱歐拉方程的方法對隧道出口的微壓波現(xiàn)象進行了模擬

2、。數(shù)值計算得到的結果和國外試驗量測結果符合良好，表明該方法能夠比較精確的模擬這一現(xiàn)象。通過該數(shù)值方法對相關影響因素進行了研究。研究結果表明，隧道出口處擋板的大小對于微壓波壓力峰值的空間分布有重要影響，文中對擋板的影響進行了定量分析。文中還分別對到達隧道出口的壓縮波為弱沖擊波和非沖擊波兩種情況下的微壓波峰值進行了仔細分析，并相應地給出了微壓波壓力峰值的計算公式?！　⊥ㄟ^模型試驗和理論推導對斷面擴大無開口緩沖結構進行了系統(tǒng)的參數(shù)研究。分析

3、了斷面擴大無開口緩沖結構對于初始壓縮波的作用機制。明確了緩沖結構長度和斷面擴大率對于隧道內初始壓縮波的影響機制，并給出了優(yōu)化的斷面擴大率的計算公式。　　通過模型試驗和理論推導，明確了開口型緩沖結構的作用機制。對單個開口進行了細致研究，明確了其作用機制，并結合模型試驗，推導出了單開口且斷面積不變情況下各分壓縮波的最大壓力值和最大壓力梯度的計算公式。定量分析了開口率對于初始壓縮波的影響。對各個開口中心沿隧道軸向均勻分布的情況下緩沖結構的優(yōu)