秦鹏霄 胡先茂 阎 顺 沈 磊 石建峰

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 武汉 430063）

1 引言

随着国民经济的蓬勃发展，我国的民生工程如高铁、高速公路等工程不断扩建。与此同时，新建110kV及以上超高压输电线路也越来越多，新建高速铁路与既有110kV及以上超高压输电线路的交叉跨越日益频繁。因高速铁路线路平纵面调整难度大，且输电线路独立耐张段、杆塔结构重要系数1.1、双悬挂、跨越档导线不得接头等要求很难同时满足［1～3］，这样势必会引起新建高铁区域内超高压输电线路的大量迁改［4］。为此，在尽量不涉及到电力迁改的情况下，考虑在超高压输电线路跨越在建高铁范围内建设铁路棚洞，将该棚洞与铁路整体作为构筑物下钻超高压输电线路。导线与棚洞结构图如图1所示，棚洞结构只需高度满足超高压输电线路跨越构筑物的要求即可［5］。而高速铁路上列车来回产生的气流势必会对超高压输电导线带来影响，甚至会导致超高压输电导线的断裂［6～7］。所建棚洞结构能否承受超高压输电线路导线断裂后带来的冲击影响，成为建造棚洞方案是否可行的一个重要依据［8］。考虑直接建立真实物理模型进行实验或者使用缩比模型进行实验的成本过高，因此采用有限元仿真来代替真实的物理实验［9～10］。而采用传统的计算机仿真方法进行仿真计算时，对于不同的输电导线工况，每一次需要手动设置结构参数对模型进行调整。整个参数设置过程工作繁琐，容易出错，且建模仿真过程较为复杂，对个体的建模水平提出了一定的要求。……