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原文传递高铁隧道的降压缓冲特性研究

论文题名：	高铁隧道的降压缓冲特性研究
关键词：	高铁隧道;衬砌断面;气力效应;降压缓冲特性
摘要：	近些年,随着列车速度的提高,列车通过隧道时出现的气动效应问题越发严重,压力波动对列车内的乘客和隧道内的维修人员产生生理上的不舒服感,隧道出口处产生的微压波会造成环境问题。现在用于减缓这种气动效应的措施有很多,但实际应用时有一定局限,应用效果不甚理想。故开展研究,寻求更好的减缓措施是非常必要的。基于此,本文主要做了如下工作: 　　综述目前减缓措施及其弊端,本文提出了采用变断面衬砌结构消减隧道压力波的可行性;指出减小初始压缩波是解决气动效应问题的关键;根据高速列车进入隧道所产生流场的特征建立一维可压缩非定常流动模型;采用数值模拟手段对不同隧道条件下的初始压缩波做针对性的研究,得出了有或无衬砌断面积变化结构、不同衬砌断面突变位置以及不同衬砌断面积变化率下隧道初始压缩波的压力大小,以及各测点的压力时程图和隧道总压力分布图。通过对比分析得出如下结论: 　　(1)高速列车通过无缓冲结构隧道时在隧道内产生的初始压缩波是导致隧道内压力波动和在隧道出口区域产生微压波问题的根源所在。　　(2)利用变断面隧道衬砌形式可以缓解高速铁路隧道空气动力学效应。变断面隧道衬砌形式可以降低压缩波的压力梯度,从而使得隧道内压力值较常规隧道有所降低。　　(3)衬砌断面突变位置对压力变化的影响规律是:在参数确定的隧道中,总会存在着一个最佳的位置,在这个位置设置变断面衬砌结构具有最佳的降压效果。　　(4)衬砌断面积变化率对压力变化的影响规律是:在一定范围内,衬砌断面积变化率越大,压力降低越明显,但继续增大衬砌断面积变化率,降压效果反而不明显;隧道最理想的衬砌断面积变化率为1.1左右。
作者：	刘园
专业：	桥隧工程
导师：	戴俊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文