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断面形状对重载铁路隧道活塞风的影响
1
作者 韩治平 王慧军 +4 位作者 杨锟 刘杰 吴怡蒙 撒占友 王昊 《安全与环境工程》 北大核心 2026年第1期140-148,共9页
重载铁路隧道内列车活塞效应引发的隧道活塞风特性,直接影响行车安全及洞内扬尘控制。为研究隧道断面形状对活塞风的影响,采用现场实测和数值模拟方法研究了重载列车通过不同断面形状的隧道时的风流场特性。结果表明:①隧道断面形状对... 重载铁路隧道内列车活塞效应引发的隧道活塞风特性,直接影响行车安全及洞内扬尘控制。为研究隧道断面形状对活塞风的影响,采用现场实测和数值模拟方法研究了重载列车通过不同断面形状的隧道时的风流场特性。结果表明:①隧道断面形状对列车驶入隧道所引发活塞风的特性具有显著影响,列车通过时,隧道内风压值与车身表面压力梯度均随断面形状变化,并表现为从马蹄形、高墙形到高拱形隧道依次升高的趋势,马蹄形隧道入口处产生的涡结构最小且流场较稳定,风流紊流被显著削弱,而高墙形和高拱形隧道产生的涡结构较大;②车尾进入隧道时,隧道外活塞风的影响范围由小到大依次为马蹄形、高墙形、高拱形隧道,在尾流区,马蹄形隧道内强涡量区的中心区域更为连续,降低了隧道内气流的不稳定性。研究结果可为掌握重载列车通过隧道时的风流场特性及其对扬尘的影响提供参考。 展开更多
关键词 重载列车 铁路隧道 活塞风 断面形状 风流场特性
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高速铁路隧道音爆机理及其抑控技术研究进展
2
作者 韩嘉强 马伟斌 +4 位作者 叶阳升 安哲立 田经纬 郭小雄 李卓明 《中国铁道科学》 北大核心 2026年第1期145-159,共15页
针对高速铁路隧道音爆问题,在系统梳理国内外相关研究的基础上,结合已开展的大量实车试验数据,重点分析音爆的产生过程、噪声时频域特性及其峰值传播规律,讨论音爆与微气压波的关联关系,揭示动车组、隧道和环境因素对音爆关键参数的影... 针对高速铁路隧道音爆问题,在系统梳理国内外相关研究的基础上,结合已开展的大量实车试验数据,重点分析音爆的产生过程、噪声时频域特性及其峰值传播规律,讨论音爆与微气压波的关联关系,揭示动车组、隧道和环境因素对音爆关键参数的影响机制,并分析改变隧道洞口缓冲结构、增设隧道内辅助坑道、敷设吸声轨道板和增设道床石砟等措施对音爆和微气压波的缓解效果,为高速铁路隧道音爆问题的深化研究提出研究思路和建议。结果表明:压缩波在隧道内激化形成弱激波是诱发音爆的直接原因;音爆为中低频噪声,具有突发性强、持续时间短的特点;音爆发生时,其A计权声压级噪声峰值通常大于60 dB(A),随着传播距离的增大,噪声峰值表现为先增后减的变化趋势;随着动车组速度增大,发生音爆的隧道临界长度不断减小,隧道内音爆噪声影响范围扩大;减小车体截面积或优化头部流线型设计参数可在一定程度上降低初始压缩波激化强度,从而提升触发音爆的临界速度,减小音爆噪声峰值;相同动车组条件下,隧道长度越长,音爆风险越高;隧道环境温度升高、压力下降、洞口空间立体角增大可有效减缓洞口微气压波峰值;通过改变隧道洞口缓冲结构型式、增设隧道内辅助坑道、敷设吸声轨道板和增设道床石砟等措施可有效减小压力梯度峰值,缓解压缩波的激化现象,减小音爆风险。 展开更多
关键词 音爆 产生机理 实车试验 微气压波 噪声特性 抑控技术
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城市更新视角下的西安火车站枢纽地区改造 被引量：1
3
作者 韩超 高靖葆 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第4期82-87,共6页
研究目的:面对我国大量老旧铁路客站及周边的城市片区亟待进行更新改造的新形势、新要求,西安火车站也呈现出了“站”与“城”割裂以及“古”与“今”协调的现实问题。本文面向城市更新视角下的西安火车站枢纽地区改造,总结交通网络结... 研究目的:面对我国大量老旧铁路客站及周边的城市片区亟待进行更新改造的新形势、新要求,西安火车站也呈现出了“站”与“城”割裂以及“古”与“今”协调的现实问题。本文面向城市更新视角下的西安火车站枢纽地区改造,总结交通网络结构、城市功能业态、文化景观风貌等问题,结合站城融合与触媒更新策略提出老旧火车站片区的更新方法。研究结论:(1)针对老旧火车站更新改造的复杂现状,提出结合触媒更新理论和站城融合理论研究更新方法;(2)对西安火车站枢纽地区提出城市功能整合、交通功能融合、景观功能弥合、文化风貌相和的老旧火车站城市更新策略;(3)针对老旧火车站片区的更新改造问题,提出“前期规划+后期评价”的整体研究方向,本文探讨的“整合枢纽交通与城市功能空间,注重与大遗址之间的文脉传承与表达”提供了枢纽地区存量更新的实践方案。 展开更多
关键词 城市更新 站城融合 西安火车站 后期评价
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车下设备包覆情况对城际铁路列车气动性能的影响
4
作者 尚克明 蒋欣 +2 位作者 李树民 关琼浩 罗朝匀 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第3期96-101,共6页
[目的]车下设备的包覆情况直接影响列车的气动外形,进而影响整车的气动性能,因此有必要开展车下设备的包覆情况对列车气动性能的影响研究。[方法]以某型城际铁路列车为基础模型,阐述了气动试验的风洞及设备,设计了2个验证模型方案:有设... [目的]车下设备的包覆情况直接影响列车的气动外形,进而影响整车的气动性能,因此有必要开展车下设备的包覆情况对列车气动性能的影响研究。[方法]以某型城际铁路列车为基础模型,阐述了气动试验的风洞及设备,设计了2个验证模型方案:有设备舱包覆的车下方案1、无设备舱包覆的车下方案2。对2个车下方案开展了气动力测量试验和气动噪声测量试验,气动力试验分析分别从气动阻力、头车升力及尾车升力、侧风稳定性3个方面展开,气动噪声试验则比较分析了远场气动噪声的差异。[结果及结论]轨道车辆车下设备直接外露会导致整车阻力、尾车升力均明显增大,其中,无侧风工况下,整车阻力增大了17.4%;侧风工况下,因地面附面层的影响,与侧风稳定性相关的气动升力和侧向力变化不敏感。在气动噪声方面,车下设备外露对来流的阻滞效果明显,降低了车下气流速度,减小了气流对转向架的直接冲击及该区域的湍流强度,致使声源强度降低。在2个试验速度等级下,远场平均气动噪声降低了0.8~1.0 dB(A)。 展开更多
关键词 城市轨道交通 车辆 车下设备 列车气动性能 风洞试验
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安装位置对隧道轨侧设备气动荷载的影响分析
5
作者 何磊 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第2期98-102,107,共6页
研究目的:市域铁路隧道轨侧设备安装稳固对运营安全至关重要。由于市域铁路运行速度高、发车密度大,隧道内轨侧设备受往复的气动荷载,容易造成轨侧设备安装螺栓松动,进而引发行车安全事故。本文采用CFD数值计算方法,研究了市域铁路隧道... 研究目的:市域铁路隧道轨侧设备安装稳固对运营安全至关重要。由于市域铁路运行速度高、发车密度大,隧道内轨侧设备受往复的气动荷载,容易造成轨侧设备安装螺栓松动,进而引发行车安全事故。本文采用CFD数值计算方法,研究了市域铁路隧道轨侧设备气动荷载,并分析了设备安装位置与气动荷载间的关系。研究结论:(1)隧道内压力测点极值位置与轨侧设备所受气动荷载的极值位置不一致;(2)轨侧设备受到的气动荷载主要受列车通过时的列车风影响,但由于列车通过各设备时叠加了隧道内压缩波和膨胀波的影响,最终造成隧道内不同位置设备所受的气动荷载不同;(3)疏散平台侧设备所受气动力大于轨道另一侧,隧道断面底部安装的设备所受气动力大于隧道中部;(4)建议设备安装在疏散平台对侧且尽可能高的位置。 展开更多
关键词 市域铁路 隧道 轨侧设备 气动力 安装位置
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高速铁路隧道内双车交会瞬变压力及压力梯度特征 被引量：1
6
作者 赵鹏 房倩 +2 位作者 马伟斌 王军 杜建明 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期384-396,共13页
为加深对高速铁路隧道壁面瞬变压力及压力梯度特征的理解,基于RNG k-e两方程湍流模型与滑移网格技术,数值模拟缩尺1?1的8节编组高速列车隧道内双车交会诱发的气动特性。采用现场实测数据验证数值方法的准确性,探究隧道壁面瞬变压力的时... 为加深对高速铁路隧道壁面瞬变压力及压力梯度特征的理解,基于RNG k-e两方程湍流模型与滑移网格技术,数值模拟缩尺1?1的8节编组高速列车隧道内双车交会诱发的气动特性。采用现场实测数据验证数值方法的准确性,探究隧道壁面瞬变压力的时空特征,讨论双车等速及不等速交会、车隧阻塞比对隧道纵轴中截面瞬变压力及压力梯度的影响,对比双车等速交会与单车同速过隧道的差异。研究结果表明:隧道纵断面不同测点之间的距离越近,瞬变压力时程曲线差异越小,反之则越大;瞬变压力最大峰值(正峰值、负峰值与峰峰值)始终出现在隧道纵轴中截面附近;瞬变压力及压力梯度峰值随双车等速车速及车隧阻塞比增大而增加,压力梯度最大的正/负峰值与车速4次方呈线性关系,与车隧阻塞比幂次方(2.56~2.58)呈线性关系;双车等速交会时,瞬变压力最大的正、负峰值分别为单车经过的1.97倍与2.15倍,压力梯度最大的正、负峰值分别为单车经过的1.84倍与2.02倍。 展开更多
关键词 高速铁路隧道 双车交会 瞬变压力 压力梯度 数值模拟
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气室阵列抑制高速磁浮驶入隧道压缩波陡化数值研究
7
作者 陈大伟 姚拴宝 +4 位作者 马健斌 马伟斌 周伟 杨斯涵 刘峰 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第12期5255-5266,共12页
高速磁浮列车作为新兴的交通运输工具,凭借着更高车速的优势有效填补了铁路与航空之间的速度空白,但列车高速运行时严重加剧了车隧耦合空气动力效应,尤其是隧道入口产生的高幅值、大梯度初始波前极易发生激化,进而在隧道出口产生显著的... 高速磁浮列车作为新兴的交通运输工具,凭借着更高车速的优势有效填补了铁路与航空之间的速度空白,但列车高速运行时严重加剧了车隧耦合空气动力效应,尤其是隧道入口产生的高幅值、大梯度初始波前极易发生激化,进而在隧道出口产生显著的微气压波。隧道入口修建缓冲结构是常见的微气压波抑制方法,但缓冲结构通常需随车速的增加而延长,且因其无法直接作用于波前演化而在长大隧道中抑制效果减弱。针对此类问题,采用三维、SST k-ω雷诺时均方程和重叠网格方法,研究600 km/h磁浮列车通过横截面积为92 m2的单线隧道时壁面的瞬变压力和初始波前特征;在此基础上使用一维特征线数值方法研究了分布式气室阵列关键特征参数对初始压缩波演化的影响。研究结果表明:磁浮列车高速驶入隧道时,隧道内压缩波与膨胀波传播反射形成正/负压交替现象,初始压缩波在隧道入口附近形成,距入口100 m后逐渐趋于稳定。隧道内设置气室阵列可有效抑制波前陡化,当气室体积比VR(气室体积与隧道空间之比)提升至0.1时,结合优化的连接阻力(如K_(1)=1000 s^(-1)),波前最大梯度可控制在20 kPa/s以下。气室阻尼系数ζ降低可能诱发波前振荡并影响气室缓解性能,未来需深入解析气室连接处惯性-阻力耦合机制对压力梯度演化的动态调控机理。研究成果可为高速磁浮隧道波前激化抑制及微气压波气室阵列控制技术提供理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 气室阵列 数值模拟 磁浮列车 初始波前 微气压波
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400 km/h及以上速度下列车通过隧道时列车表面压力特征研究 被引量：3
8
作者 户迎灿 杜健 +2 位作者 蔡军爽 胡冲 陆意斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期117-124,共8页
[目的]为了保障400 km/h及以上速度列车穿越隧道时的行车安全,提升乘客舒适性,需采用数值模拟方法,对列车通过隧道时的列车表面压力特征进行研究。[方法]介绍了一维流动理论和广义黎曼变量特征线法,通过动模型试验对其进行了验证。探究... [目的]为了保障400 km/h及以上速度列车穿越隧道时的行车安全,提升乘客舒适性,需采用数值模拟方法,对列车通过隧道时的列车表面压力特征进行研究。[方法]介绍了一维流动理论和广义黎曼变量特征线法,通过动模型试验对其进行了验证。探究了不同列车运行速度、不同隧道长度对8辆编组列车通过隧道时的列车表面压力影响规律,并分析了不同列车表面压力的分布特征。[结果及结论]当列车运行速度为400 km/h,隧道长度为0.7 km时,列车表面的最大正压值、最大压力幅值、最大负压值均达到峰值;当隧道长度超过0.7 km后,最大正压值基本不随隧道长度的增加而变化,最大负压值和最大压力幅值均随着隧道长度的增大而逐渐减小。在不同列车运行速度下,列车表压力值均随列车运行速度的增加而逐渐增加。列车运行速度为400 km/h时的同一列车不同部位表面的最大正压值和最大压力幅值均表现为头车>中间车>尾车,最大负压值则表现为头车<中间车<尾车。列车表面最大正压值、最大负压值和最大压力幅值在数值上均表现为随着测点距车头鼻尖的距离的增大而逐渐减小。 展开更多
关键词 高速铁路 列车 隧道 列车表面压力特征 列车运行速度
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地下水对列车振动荷载作用下隧底结构动力响应的影响
9
作者 关伟 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期107-113,共7页
为研究地下水对列车振动荷载作用下隧底结构动力响应的影响,通过现场试验与数值模拟,选取竖向加速度、竖向位移及主应力作为评估指标,对比分析了无水地层工况和饱和地层工况下隧底结构动力响应特性差异。引入Miner线性疲劳累计损伤理论... 为研究地下水对列车振动荷载作用下隧底结构动力响应的影响,通过现场试验与数值模拟,选取竖向加速度、竖向位移及主应力作为评估指标,对比分析了无水地层工况和饱和地层工况下隧底结构动力响应特性差异。引入Miner线性疲劳累计损伤理论,揭示了地下水对隧底结构疲劳寿命的影响。结果表明:地下水的存在显著减弱了隧底结构的竖向加速度和竖向位移,但增强了隧底结构的主应力;地下水使隧底结构的服役寿命缩短了23.3%;造成隧道服役寿命降低的主要原因在于列车振动荷载使隧底结构受到正负交变的孔隙水压力作用和地下水恶化了隧底结构的工作环境。 展开更多
关键词 高速铁路隧道 隧底结构 数值模拟 地下水 列车振动荷载 动力响应 疲劳寿命
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复杂岩溶高承压水下深埋地铁车站设计及施工方案研究
10
作者 袁丛军 《山西建筑》 2025年第2期124-128,共5页
近十多年来,我国城市轨道交通工程大量建设并投入运营,区间地下隧道与地下车站的顺利建设、安全运营均与地下地质条件密切相关。在各种地质条件中,以复杂岩溶及岩溶水对地下工程的影响最为不利,特别是复杂岩溶发育叠加岩溶高承压水条件... 近十多年来,我国城市轨道交通工程大量建设并投入运营,区间地下隧道与地下车站的顺利建设、安全运营均与地下地质条件密切相关。在各种地质条件中,以复杂岩溶及岩溶水对地下工程的影响最为不利,特别是复杂岩溶发育叠加岩溶高承压水条件下修建地下深埋车站工程最为罕见,难度与风险最大。因此有必要对此类地质条件下地下车站设计方案、施工工艺进行深入的研究与总结。研究结论:赋存于隔水层下的灰岩溶洞和溶隙中的地下水,具有明显的承压性与不均一性,在岩性交界面因溶蚀作用显著增强,往往具有承压管道流特征;复杂岩溶及岩溶承压水条件下地下车站设计采用外截内排、分区实施、设置注浆截水帷幕+坑底处理+减压泄水井的综合设计方案可行有效;根据钻孔情况,采取化学注浆可以显著提高支护桩的成桩率;地下深埋车站的选址应当尽量避开岩溶发育条带与碎屑岩的富水与溶蚀发育交界带,以避免受复杂岩溶及高承压水的不利影响大幅增加工程投资;文中所述的设计方案与施工措施,确保了工程的按期顺利建成,取得了较好的技术、经济和社会效益,其成功的工程勘察设计与施工经验可供其他类似工点参考利用。 展开更多
关键词 深埋车站 复杂岩溶 高承压水 外截内排 围护结构
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多隧道气压频变环境下动车组客室压力舒适性实车试验——以西成秦岭山区、宝兰高铁为例
11
作者 马瑶 梅元贵 +2 位作者 杜权 魏康 万有财 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第9期1684-1697,共14页
我国西北地区高铁线路长大隧道、隧道群分布密集,且线路气压环境受海拔影响持续变化,动车组频繁穿越此类复杂隧道环境时,车内压力波动显著加剧,从而影响车内人员耳部压力舒适性。为解决该问题,基于西成线秦岭山区段(西安北—汉中)和宝兰... 我国西北地区高铁线路长大隧道、隧道群分布密集,且线路气压环境受海拔影响持续变化,动车组频繁穿越此类复杂隧道环境时,车内压力波动显著加剧,从而影响车内人员耳部压力舒适性。为解决该问题,基于西成线秦岭山区段(西安北—汉中)和宝兰线(天水—兰州)的实车试验数据,系统研究高速动车组通过不同线路时车内外压力波动规律、压力舒适性及整车气密效率的变化特性。结果表明:1)隧道坡度增大显著加剧车内压力波动,25‰坡度下Δp/1 s和Δp/3 s分别增加了64.8%和51.35%;2)隧道群会恶化动车组车内外压力舒适性环境,导致车内压力累积下降,且不同车厢间压力峰峰值差异小于4.44%,R^(2)>98.61%;3)基于UIC660的压力舒适度评价指数PCI显示,西成线秦岭山区段压力舒适度劣于宝兰线,且同一线路下行方向更易引发耳部不适;4)不同线路环境下客室压力保护阀开闭特征不同,通过宝兰线不同隧道动车组的整车气密效率均值为0.77,较西成线秦岭山区段高60.4%。 展开更多
关键词 隧道群 隧道坡度 多隧道线路 压力舒适性 整车气密效率 实车试验
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400km/h既有高铁隧道空气动力学特性及其适应性分析
12
作者 韩嘉强 马伟斌 +3 位作者 田经纬 王辰 杨旸 罗禄森 《中国铁路》 北大核心 2025年第6期78-86,共9页
动车组以400km/h及更高速度通过既有高铁隧道时,隧道空气动力学效应加剧,隧道内气动压力及洞口微气压波峰值增幅显著,既有高铁隧道对更高速度下动车组行车适应性需开展进一步试验分析。基于此,以5座长度不同的隧道为原型,采用数值仿真... 动车组以400km/h及更高速度通过既有高铁隧道时,隧道空气动力学效应加剧,隧道内气动压力及洞口微气压波峰值增幅显著,既有高铁隧道对更高速度下动车组行车适应性需开展进一步试验分析。基于此,以5座长度不同的隧道为原型,采用数值仿真模拟的方法重点讨论了更高速度条件下的隧道气动效应特征参数演化规律及既有高铁隧道提速适应性情况。研究结果表明,动车组由350 km/h提速至400km/h后,隧道内气动压力显著增大。长大隧道内初始压缩波传播超过一定距离后波前梯度峰值出现激增,最大超过200 kPa/s,由此导致隧道洞口微气压波幅值显著增大。动车组以400km/h速度在既有100 m^(2)净空面积隧道内通过、交会时,动车组客室内1 s与3 s压力变化、轨旁附属设施气动荷载峰值均低于设计限值要求。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路隧道 空气动力学效应 压力波 乘车舒适性 适应性分析
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600 km/h高速磁浮列车单线隧道净空面积
13
作者 万自强 梅元贵 魏康 《铁道建筑》 北大核心 2025年第12期131-138,共8页
基于一维可压缩非定常不等熵流动模型和时间常数模型,本文分析了列车气密性、隧道长度和隧道净空面积对车内压力舒适性环境的影响,并对关键影响参数进行重要程度排序;研究了不同舒适性标准下隧道净空面积随隧道长度的分布特征,结合现阶... 基于一维可压缩非定常不等熵流动模型和时间常数模型,本文分析了列车气密性、隧道长度和隧道净空面积对车内压力舒适性环境的影响,并对关键影响参数进行重要程度排序;研究了不同舒适性标准下隧道净空面积随隧道长度的分布特征,结合现阶段列车的气密指数水平,提出了600 km/h高速磁浮列车单线隧道净空面积建议值。结果表明:随着动态气密指数和隧道净空面积的增加,车内压力变化量减小;随着隧道长度的增加,3、10、60 s时间间隔下车内最大压力变化量呈先增加后降低再趋于稳定的趋势,分别在隧道长度为2、2、10 km处取得最大值。隧道净空面积、列车动态气密指数、隧道长度对压力舒适性的影响程度依次降低。对于600 km/h高速磁浮列车单线隧道,依据国际铁路联盟UIC 660标准,隧道净空面积建议值为70 m^(2);依据磁浮标准,当隧道长度分别为10、15、20 km时,隧道净空面积建议值分别为70、87、108 m^(2)。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 隧道净空面积 一维可压缩非定常不等熵流动模型 舒适性 动态气密指数
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台阶开孔式组合型缓冲结构的气动效应分析
14
作者 杨彬彬 闫亚光 《粉煤灰综合利用》 2025年第4期123-129,共7页
随着高速列车速度的不断提升,车-隧气动效应不断加剧,微气压波问题也变得愈发严重,单一类型的缓冲结构已无法满足设计要求,因此提出一种组合型缓冲结构——台阶开孔式组合型缓冲结构,基于三维、可压缩、非定常N-S方程,运用数值模拟的方... 随着高速列车速度的不断提升,车-隧气动效应不断加剧,微气压波问题也变得愈发严重,单一类型的缓冲结构已无法满足设计要求,因此提出一种组合型缓冲结构——台阶开孔式组合型缓冲结构,基于三维、可压缩、非定常N-S方程,运用数值模拟的方法,从开孔距离、开孔率、开孔数量、列车速度四个方面进行研究,对不同工况下的初始压缩波的波前特性进行分析。结果表明:台阶开孔式组合型缓冲结构,当开孔距离为14 m、开孔率为24%、开孔数量为单孔、列车速度为300 km/h时对压力梯度的缓解效果最好,达到57.2%。 展开更多
关键词 高速铁路 台阶开孔式缓冲结构 压力梯度 数值模拟 微气压波
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基于道路荷载的下穿公路双洞隧道稳定性分析 被引量：1
15
作者 王仁伟 沈佳佳 张军 《交通节能与环保》 2025年第4期13-16,共4页
为探究道路在下穿双洞隧道开挖过程中的围岩稳定性与地表沉降量,本文采用数值模拟软件探究地表沉降量与隧道距道路的相对位置的关系以及道路车辆荷载对围岩变形和支护结构应力的影响。主要结论如下:(1)隧道地表沉降量较洞周小,且沉降量... 为探究道路在下穿双洞隧道开挖过程中的围岩稳定性与地表沉降量,本文采用数值模拟软件探究地表沉降量与隧道距道路的相对位置的关系以及道路车辆荷载对围岩变形和支护结构应力的影响。主要结论如下:(1)隧道地表沉降量较洞周小,且沉降量与道路的相对位置有关;(2)受地表车辆荷载作用的影响,模型左线隧道初期支护内应力总体上较右线隧道大,隧道初支内外表面最大、最小主应力均位于边墙位置;(3)在隧道施工过程中,围岩仍以弹性为主,塑性区之间未贯通,在小型车辆荷载作用下,围岩仍处于较为稳定的状态,隧道开挖安全。 展开更多
关键词 道路工程 稳定性分析 数值模拟 下穿道路 车辆荷载
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时速600 km磁浮隧道衬砌表面气动载荷特征研究
16
作者 魏康 梅元贵 万自强 《兰州交通大学学报》 2025年第6期83-90,109,共9页
高速磁浮列车通过隧道时,诱发了较大的气动载荷,是引起隧道衬砌疲劳破坏的主要原因之一。基于一维流动模型,揭示了隧道内压力波的基本特征,分析了隧道内最大正、负压值出现的位置和时刻,归纳了隧道长度、阻塞比和列车速度对气动载荷的... 高速磁浮列车通过隧道时,诱发了较大的气动载荷,是引起隧道衬砌疲劳破坏的主要原因之一。基于一维流动模型,揭示了隧道内压力波的基本特征,分析了隧道内最大正、负压值出现的位置和时刻,归纳了隧道长度、阻塞比和列车速度对气动载荷的影响特征。研究结果表明:隧道内测点压力波动由列车波特征和列车近场特征主导;压力波会呈现出周期性衰减特性,其衰减时间与隧道长度有关;当隧道长度大于0.6 km时,列车在隧道内运行时,取得最大负压值,列车离开隧道后,取得最大正压值。最大正、负压值对应的位置与隧道长度之比为定值0.5和0.667;压力最大值随着隧道长度的增加先增大后减小;压力极值会随着阻塞比的增加而增大;压力最大值与速度的2.51~3.76次方成正比;获得了隧道内气动载荷的分布规律和范围。研究成果可为隧道衬砌气动疲劳强度的设计提供理论支持。 展开更多
关键词 磁浮列车 气动载荷 一维流动模型
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高速铁路长大隧道音爆诱因及噪声特性分析
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作者 韩嘉强 马伟斌 +2 位作者 田经纬 白鑫 孙耿杰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第6期133-143,共11页
动车组高速通过长大隧道时,压缩波在非线性效应作用下发生畸变并诱发音爆现象。选取2座约14.0 km长的隧道开展实车试验,设计动车组单车通过和2车交会2种行车场景,研究不同速度级条件下隧道内压力波传播规律、音爆机理及噪声特性。结果表... 动车组高速通过长大隧道时,压缩波在非线性效应作用下发生畸变并诱发音爆现象。选取2座约14.0 km长的隧道开展实车试验,设计动车组单车通过和2车交会2种行车场景,研究不同速度级条件下隧道内压力波传播规律、音爆机理及噪声特性。结果表明:测试隧道内气动压力正峰值随动车组速度的增大呈指数增大趋势,不同纵向位置处峰值差异不大,250和300 km·h^(-1)速度下气动压力正峰值分别约为0.52和1.10 kPa;非线性效应作用下,随着压缩波传播距离的增加,压力梯度峰值表现为先增大、随后增大或减小的非单调性变化趋势;压缩波畸变率ξ随动车组车速提升而增大,当ξ>1时在惯性效应主导下压缩波发生畸变,而当ξ≤1时在摩擦效应主导下波形变缓;2种行车场景下,音爆均发生于测试隧道内,随后传播至隧道洞口;发生音爆时,隧道内外不同位置处噪声峰值均存在不同程度的增大,70 dB(A)以上时音爆噪声清晰,峰值最大可达102.41 dB(A),频率主要分布在0~500 Hz之间;各个速度级下,2个测试隧道洞口外噪声响度级分别位于40~80方和50~80方之间,低于人耳痛域响度曲线。 展开更多
关键词 高速铁路 长大隧道 音爆 压缩波畸变 实车试验 声压级曲线 等响曲线
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既有高速铁路隧道气动压力与微气压波效应实车试验及提速适应性研究
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作者 王辰 董武 +4 位作者 马伟斌 田经纬 韩嘉强 李卓明 程爱君 《铁道建筑》 北大核心 2025年第11期104-110,共7页
通过高速铁路现场实车试验,研究了动车组从250 km/h提速至300 km/h,在净空面积为92 m^(2)的隧道内通过、交会时,隧道内气动压力、气压梯度、洞口微气压波等气动参数的变化情况,以及初始压缩波的传播演化特性。结果表明:列车从250 km/h... 通过高速铁路现场实车试验,研究了动车组从250 km/h提速至300 km/h,在净空面积为92 m^(2)的隧道内通过、交会时,隧道内气动压力、气压梯度、洞口微气压波等气动参数的变化情况,以及初始压缩波的传播演化特性。结果表明:列车从250 km/h提速至300 km/h时,隧道内气动压力正峰值增幅为81.0%、负峰值降幅为48.8%,峰峰值增幅为58.5%;初始压缩波气压梯度峰值(ΔP_(Y))的增幅较气压峰值(P_(Y))更为显著,且洞口微气压波峰值与ΔP_(Y)成正比关系;P_(Y)的增幅为75.9%、ΔP_(Y)的增幅为124.2%、距洞口20 m的微气压波峰值增幅为124.2%。初始压缩波在长度为2.4 km的隧道内传播至各测点时,P_(Y)无明显变化,波动范围小于0.02 kPa;气压梯度有小幅增加,与测点D_(1)(距洞口240 m)相比,测点D_(4)(距洞口1665 m)气压梯度增幅为11.3%。列车从250 km/h提速至300 km/h在隧道内通过及交会时,衬砌承受气压正/负峰值均低于92 m^(2)净空面积隧道的附加压强建议值。 展开更多
关键词 隧道气动效应 实车试验 气动压力 气压梯度 微气压波
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时速350km高速铁路隧道气动效应基本规律试验研究 被引量：24
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作者 陈厚嫦 张岩 +1 位作者 何德华 黄成荣 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期55-59,共5页
在高速铁路武汉至乐昌段和郑州西至三门峡南段,进行CRH2C和CRH380A型动车组以250~350km·h-1速度通过长度为287~1 0081m、隧道内有效净空面积为100m2的隧道和在2 728m长的九子仙隧道内交会的现场试验,研究时速350km高速铁路隧道气... 在高速铁路武汉至乐昌段和郑州西至三门峡南段,进行CRH2C和CRH380A型动车组以250~350km·h-1速度通过长度为287~1 0081m、隧道内有效净空面积为100m2的隧道和在2 728m长的九子仙隧道内交会的现场试验,研究时速350km高速铁路隧道气动效应的基本规律以及隧道气动效应对动车组动力学行为、车体结构强度和人耳舒适性的影响。研究表明:动车组以350km·h-1及以下速度通过隧道和在隧道内交会的过程中,最大轮轴横向力为41.28kN,最大脱轨系数为0.70,最大轮重减载率为单峰值0.79,最大车内外压差为3 224Pa,车内空气压力3s最大变化值为1 064Pa,均在动车组运行安全性、车体强度及人耳舒适性指标的允许范围内;车内外空气压力基本随列车速度的提高而增加;相同速度条件下,在隧道长度小于3 000m时,车内外压力变化最大值总体上均随隧道长度的增加而增加;动车组的头型和密封的优化能够改善动车组通过隧道和在隧道内交会时的空气动力学性能。 展开更多
关键词 高速铁路 隧道 气动效应 空气压力 车体强度 人耳舒适性 动力学行为
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高速铁路隧道空气动力效应对水沟盖板稳定性的影响研究 被引量：19
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作者 施成华 杨伟超 +2 位作者 彭立敏 王照伟 雷明锋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期103-108,共6页
采用数值模拟方法,对高速列车在隧道内运行过程中所产生压力变化过程和分布特性进行分析;计算列车运行过程中隧道内不同位置最大负压;探讨隧道内列车运行负压作用下水沟盖板稳定性计算方法;确定盖板不同漏气面积下密封指数;分析不同行... 采用数值模拟方法,对高速列车在隧道内运行过程中所产生压力变化过程和分布特性进行分析;计算列车运行过程中隧道内不同位置最大负压;探讨隧道内列车运行负压作用下水沟盖板稳定性计算方法;确定盖板不同漏气面积下密封指数;分析不同行车工况及不同漏气面积条件下水沟盖板稳定性。结果表明:隧道内水沟盖板承受正负交替压力,其中负压峰值较大,对水沟盖板稳定性影响显著。水沟盖板提升量随盖板顶面漏气面积减小而明显增大。当盖板漏气面积小于5cm2时,盖板稳定性不能得到保证。我国目前高速铁路隧道水沟盖板在350km/h会车工况下,盖板提升量不大于0.6mm,列车通过时盖板会出现响动。可适当增大隧道内水沟盖板手孔尺寸以减小这种响动。 展开更多
关键词 隧道 水沟盖板 稳定性 漏气面积 密封指数
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