对高速铁路隧道气动效应研究存在的问题及展望

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1、·隧道／地下工程·高速铁路隧道气动效应研究存在的问题及展望马伟斌，程爱君，郭小雄，吴敏敏，张千里(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081)摘要：论述近年来我国高速铁路隧道气动效应的研究历程，对研究中存在的问题进行初步探讨，包括隧道内乘车舒适度标准、洞口微气压波控制标准、隧道净空断面积设计标准、隧道微气压波减缓措施等，并从设计角度对我国高速铁路隧道气动效应研究的发展趋势提出了展望。关键词：高速铁路；隧道工程；气动效应；展望中图分类号：U238；U451．3文献标识码：A文章编号：1004—2954(2013)11

2、—0084—04ExistingProblemsandProspectinResearchofAerodynamicEffectsofHigh-speedRailwayTunnelMAWei—bin，CHENGAi-jun，GUOXiao—xiong，WUMin—min，ZHANGQian—li(RailwayEngineeringResearchInstitute，ChinaAcademyofRailwaySciences，Beijing100081，China)Abstract：Regardingtheaerodyna

3、miceffectsofhigh-speedrailwaytunnel，theresearchprogressinChinainrecentyearswasexpoundedinthisthesis．Andthentheproblemsexistingintheresearchwerediscussed，includingthestandardofridecomfortwithintunnel，standardofmicro-pressurewavecontrolling，standardforthedesignofnet

4、cross—sectionareainsideoftunnel，mitigationmeasurestotunnelmicro-pressurewave，andSOon．Finally，fromaperspectiveofdesign，theprospectofdevelopmenttrendintheresearchofaerodynamiceffectofhigh—speedrailwaytunnelinChinawaspredicted．Keywords：high-speedrailway；tunnelenginee

5、ring；aerodynamiceffect；prospect隧道口的时间差等，多种因素交织在一起，使隧道气动1高速铁路隧道气动效应研究历程效应研究远比明线空气动力问题复杂。自20世纪60年代日本新干线投入运行后，Et本我国铁路从20世纪90年代开始高速铁路隧道空和欧洲一些国家相继围绕高速铁路隧道气动效应问题气动力学技术的研究。2008年11月至2011年4月先开展了一系列研究。其研究范围主要集中在压力波的后结合合武铁路、石太客运专线、武广客运专线、郑西变化梯度及乘客的舒适度、压力波和微压波的传播和客运专线与京沪高速铁路联

6、调联试，较为系统地研究形成机理及其计算方法、削减压缩波和微压波的各种了200～250、300～380km／h速度隧道气动效应。方案以及相关试验方法等方面的研究。研究结果表200～250km／h隧道气动效应的试验研究，是结明，高速铁路隧道气动效应的影响因素主要有：①列车合合武铁路和石太客运专线的联调联试进行的，是我方面：运行速度、横截面积、车头和车尾形状、编组长度国铁路首次进行较为系统的隧道气动效应试验研究，及车辆的气密性等；②隧道方面：隧道有效净空面积、涉及不同列车通过隧道和隧道内交会的车内压力变隧道断面形状、隧道长度、复

7、线间距、隧道坡度、线路曲化、车体承受气动荷载、瞬变压力、列车风、微气压波、线半径、隧道壁面粗糙度及辅助结构物形式(隧道口辅助设施气动力、隧道附加阻力和货物列车运行安缓冲结构、通风通道、隔墙、道床类型)等；③其他方全等。面：列车在复线隧道中交会及相对运行列车各自进入300～380km／h隧道气动效应的试验研究，是结合武广客运专线、郑西客运专线、京沪高速铁路联调联收稿目期：2013—04—14；修回日期：2013—04—20试进行的。主要验证了动车组以380km／h速度通过基金项目：铁道部科技研究开发计划项目(2012G013

8、．D)作者简介：马伟斌(1977一)，男，副研究员，2006年毕业于铁道科学研隧道和隧道内交会时列车运行安全性、乘坐舒适性以究院，工学博士，E·mail：dwansfei@163．corn。及车内压力的3S变化量随隧道长度、隧道内位置和铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2013(11