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(shí)出現(xiàn)的氣動(dòng)效應(yīng)問題越發(fā)嚴(yán)重,壓力波動(dòng)對(duì)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(huì)造成環(huán)境問題?，F(xiàn)在用于減緩這種氣動(dòng)效應(yīng)的措施有很多,但實(shí)際應(yīng)用時(shí)有一定局限,應(yīng)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(jié)構(gòu)消減隧道壓力波的可行性;指出減小初始?jí)嚎s波是解決氣

2、動(dòng)效應(yīng)問題的關(guān)鍵;根據(jù)高速列車進(jìn)入隧道所產(chǎn)生流場(chǎng)的特征建立一維可壓縮非定常流動(dòng)模型;采用數(shù)值模擬手段對(duì)不同隧道條件下的初始?jí)嚎s波做針對(duì)性的研究,得出了有或無襯砌斷面積變化結(jié)構(gòu)、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?jí)嚎s波的壓力大小,以及各測(cè)點(diǎn)的壓力時(shí)程圖和隧道總壓力分布圖。通過對(duì)比分析得出如下結(jié)論:
　　(1)高速列車通過無緩沖結(jié)構(gòu)隧道時(shí)在隧道內(nèi)產(chǎn)生的初始?jí)嚎s波是導(dǎo)致隧道內(nèi)壓力波動(dòng)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(dòng)力學(xué)效應(yīng)。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(duì)壓力變化的影響規(guī)律是:在參數(shù)確定的隧道中,總會(huì)存在著一個(gè)最佳的位置,在這個(gè)位置設(shè)置變斷面襯砌結(jié)構(gòu)具有最佳的降壓效果。
　　(4)襯砌斷面積變化率對(duì)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