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作者:吉晓宇;何旭辉;敬海泉;
单位:中南大学土木工程学院;高速铁路建造技术国家工程实验室;
摘要:隧道空气动力学一直是高速铁路和隧道工程领域的一个研究热点,短编组试验结果能否准确反映隧道内压力极值的分布规律也成为国内外学者重点关注的内容之一。为揭示列车编组长度对隧道壁面正负压力极值的影响,首先基于压力波叠加原理,推导隧道壁面正负压力极值的分布情况和列车编组长度与隧道压力波之间的定量关系;然后通过数值模拟得到时速300 km不同编组列车通过2 088 m长隧道和时速350 km不同编组长度列车通过1 000 m长隧道时的隧道压力极值分布情况,并对理论推导结果进行验证。结果表明:列车编组长度和马赫数显著影响隧道内正负极值的纵向分布,特别是最大正负压力极值的出现位置;当隧道长度满足一定条件时,可用短编组列车经过隧道时获得的隧道壁面正负压力极值,估算目标编组列车通过隧道时的正负压力极值;推导得到的隧道长度计算式与列车长度和马赫数相关。
关键词:隧道;;高速列车;;列车编组长度;;压力波;;气动荷载;;马赫数
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51925808);; 湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ10071);; 湖南省科技创新计划项目(2021RC3017);; 中南大学创新驱动项目(2023CXQD017)