高速铁路长隧道内缓冲结构的气动效应分析
2016-03-30骆建军马伟斌
中国铁道科学 2016年2期
骆建军,马伟斌
(1.北京交通大学 隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京 100044;2.北京交通大学 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室,北京 100044;3.中国铁道科学研究院 铁道建筑研究所,北京 100081)
高速列车通过长隧道时,将在隧道内产生空气压缩波以及在隧道出口外产生微气压波[1-2]等气动效应,影响旅客乘车的舒适度。目前减缓气动效应的措施主要有3种:选取较大的隧道断面,减小阻塞比;在隧道洞口设置各种缓冲结构;在隧道内设置竖井、横通道等缓冲结构。对于这3种解决方案,文献[3—5]揭示了隧道阻塞比与隧道内最大压力成幂次方关系,并应用到工程实际,形成了行业性规范;文献[6—10]通过大量的理论分析、数值计算和现场测试工作,形成了我国高速铁路相关的隧道洞口缓冲结构设计图谱;文献[11—20]通过研究,对通风竖井、横通道的设计参数提出了有意义的建议,但还未形成隧道内缓冲结构的通用设计图。对于采用板式道床的长隧道,列车通过时在隧道出口外产生的微气压波随着隧道长度的增加具有放大效应,有时尽管在隧道入口外增加了缓冲结构,但是仍然不能完全消除这种放大效应。
目前,在我国西部险峻山区,若受地形条件的限制,铁路长隧道的断面尺寸不能增加、隧道入口外也不易设置缓冲结构,则只有在隧道内设置缓冲结构或敷设消音材料,以减缓隧道内的空气压缩波和隧道出口外的微气压波。本文以大西线(大同—西安高速铁路)大乘山隧道为例,在隧道内设置3种不同形式的缓冲结构,通过数值模拟,研究3种隧道内缓冲结构的气动效应,以形成相应的隧道内缓冲结构图谱系列,为高速铁路长隧道内缓冲结构的设计提供参考。……
登录APP查看全文
