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龙卷风作用下列车-桥梁体系的气动特性研究
| 论文题名： | 龙卷风作用下列车-桥梁体系的气动特性研究 |
| 关键词： | 列车运行;气动特性;桥梁路况;极端气象条 |
| 摘要： | 随着高速铁路的快速发展，铁路运营里程不断扩大，遭遇极端气候侵袭的概率也不断提高。目前国内外针对列车气动特性的研究主要分为不同路况与不同风场对于列车气动荷载的影响，其中针对路况的研究主要分为平地，路堤，桥梁；针对风场的研究主要分为均匀风场，风剖面风场，脉动风场。目前对于列车在极端气象条件下（如龙卷风），行驶在桥梁路况上的研究较少，然而中国高铁大部分里程是行驶在桥梁上的，一旦列车被龙卷风吹落下桥梁所造成的人员伤亡以及财产损失将会更大，因此针对龙卷风作用下列车-桥梁体系的气动性特性研究是非常必要的。 本文以列车-桥梁体系为基础，对比了列车位于三类不同对应情况下，即均匀风风场与龙卷风风场，r0位置与2r0位置，桥梁迎风线与桥梁背风线，总计八个研究工况下，流场环境的区别。通过流场压力分布，流速分布，流线分布，涡量分布以及力与力矩时程数据等，揭露了绕列车流场的气动特性。 研究发现：r0位置工况中列车所受侧力系数的最大值在相应的2r0位置工况的1.4倍以上，侧翻弯矩系数的最大值为相对应的2r0位置工况的1.9倍以上；迎风线工况中列车所受侧力系数的最大值在相应的背风线工况的1.4倍以上，侧翻弯矩系数的最大值为相对应的背风线工况的1.5倍以上；龙卷风工况中列车所受侧力与侧翻弯矩系数的最大值为相对应的均匀风工况的1.8倍以上；虽然龙卷风工况中列车所受升力系数略小于均匀风工况，但是前者中列车受到的侧力与侧翻力矩系数远大于均匀风工况，因此依然可以认为工况五（即r0位置，迎风线，龙卷风）是最危险的工况。 |
| 作者： | 王伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 熊世树 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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