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作者：马义安;陈浩;刘维正;黄轩嘉;
单位：西成铁路客运专线陕西有限责任公司;中铁隧道集团二处有限公司;中南大学土木工程学院;
摘要：为研究大断面隧道塌方落石对逃生系统产生冲击变形的影响，通过现场冲击试验对比新型高分子材料和钢管抗冲击性能，利用ABAQUS模拟不同落石形状(球体、立方体和不规则体)、落石高度(5,7,9 m)、落石质量(100,300,500 kg)对逃生舱和逃生管道的抗冲击效果，分析逃生舱和逃生管道冲击变形规律，提出逃生舱和逃生管道优化方案，并通过现场应用验证隧道新型逃生系统的有效性。结果表明，在较大冲击荷载下钢制材料的逃生通道抗冲击性能比高分子材料管体高。相同工况下，球体、不规则体、立方体落石对逃生舱和逃生管道产生的冲击变形依次增加。球体和不规则体落石对逃生舱顶部产生的冲击变形分别为立方体落石的1.27倍和1.25倍。落石质量和高度的增加会增大逃生舱和逃生管道顶部的冲击变形，落石高度对逃生舱和逃生管道变形影响相对较大。落石高度为9 m时逃生舱顶部所产生的位移分别比5 m和7 m时高1.198 m和0.543 m。距逃生管道端部3 m处为抗冲击最不利位置，落石冲击距逃生管道端部3 m处产生的最大位移可达0.572 m。20 mm壁厚的新型逃生系统抗冲击效果满足隧道逃生要求，系统整体装拆时间不超过30 min,仅需1～2人配合即可完成新型逃生系统前移工作。
关键词：铁路隧道;;高速铁路;;逃生系统;;冲击试验;;有限元模拟
基金资助：中铁隧道局集团科技创新计划课题(2022-19)
