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高速地铁地下站台屏蔽门气动压力研究
| 论文题名： | 高速地铁地下站台屏蔽门气动压力研究 |
| 关键词： | 高速地铁;地下车站;屏蔽门;气动压力 |
| 摘要： | 目前，大部分地铁车站都安装有屏蔽门（PSDs），屏蔽门起着维持候车区域环境和保障乘客安全的重要作用。 当地铁列车以较高速度越站时，屏蔽门会承受强烈的气动载荷，为了揭示列车高速越站时的 PSD 表面压力变化规律，缓解屏蔽门气动效应，本文采用数值模拟和实验验证的方法研究了高速地铁地下车站屏蔽门表面的气动压力，分析了影响屏蔽门气动压力的因素，并讨论了缓解压力的措施。 本文首先使用 FLUENT 软件建立了地铁列车过站的数值模型，并用深圳地铁11号线的实测数据对其进行了验证，两者压力峰值的误差不超过20%。在确保模型准确的基础上进行了后续的模拟研究，后续数值模拟分别设置了5种列车过站速度、3种车型、3种区间隧道断面形状、5种屏蔽门与列车之间的距离、4种活塞竖井启闭工况和2种车站入口端竖井与屏蔽门之间的距离。 数值模拟结果表明，在5种列车过站速度下，当车站两端竖井都开启时，屏蔽门表面压力峰值基本上沿屏蔽门长度方向减小，沿高度方向保持不变，屏蔽门承压的最不利位置出现在距屏蔽门入口端约20 m处。屏蔽门表面的最大压力峰值和压力幅值与列车速度的平方近似成比例。当不同类型的列车以 120 km/h的速度驶过地下车站时，市域 D 型车通过屏蔽门时的正压峰值比市域 B 型车高34%，并且车型为市域D型时屏蔽门承压最不利。区间隧道断面形状对屏蔽门的压力几乎没有影响。屏蔽门的最大压力峰值和压力幅值与屏蔽门和列车之间的距离存在非线性关系，当通过增加屏蔽门与列车之间的距离来缓解屏蔽门表面气动压力时，建议该距离不超过0.25 m。此外，当车站入口端活塞竖井开启，出口端活塞竖井关闭时，屏蔽门的承压最不利，改变车站入口端竖井与屏蔽门之间的距离对屏蔽门压力的缓解效果较小。本文的研究可以为高速地铁车站屏蔽门的强度设计和压力控制提供参考。 |
| 作者： | 王媛媛 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 叶天震 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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