400 km/h高铁隧道出入口缓解微气压波综合效果分析

作     者：王英学 刘恒源 金相海 孙浩程 章伟华 方雨菲 马伟斌 WANG Yingxue;LIU Hengyuan;JIN Xianghai;SUN Haocheng;ZHANG Weihua;FANG Yufei;MA Weibin

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2024年第44卷第7期

页      面：1422-1430页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(P2021G053) 国家自然科学基金资助项目(51778539) 

主　　题：高速铁路隧道 缓冲结构 辐射立体角 微气压波 缓解效率 

摘      要：为准确预测高速铁路隧道出口微气压波幅值,以三维、非定常、可压缩流动理论为基础,利用Fluent软件模拟时速400 km的列车驶入100 m2端墙式双线隧道时,分析列车在不同入口侧部开口缓冲结构、出口侧部开口缓冲结构及出口仰坡斜率下对出口微气压波的影响效应,并结合出入口缓冲结构综合分析微气压波联合缓解效果。结果表明:1)对出口微气压波峰值、出口缓冲结构、仰坡斜率进行相关性分析,结合辐射立体角公式线性拟合立体角变化趋势,得出立体角随缓冲结构开口率、洞门仰坡斜率的增大均呈现由急到缓的2段式上升曲线;2)数值分析得到在不同入口缓冲结构开口率下初始压缩波压力梯度变化规律和出口微气压波缓解效率规律,再结合隧道出口缓冲结构、仰坡斜率提出微气压波联合缓解效率预测公式,预测分析微气压波联合缓解效果在不同影响因素下的变化趋势;3)针对预测结果结合数值模拟验证工况进行误差分析,表明可以将出口立体角分析结果与入口缓冲结构缓解规律相结合。