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高速铁路连续梁车-桥系统气动性能数值模拟分析
| 论文题名： | 高速铁路连续梁车-桥系统气动性能数值模拟分析 |
| 关键词： | 连续梁桥;风-车-桥系统;三分力系数;挡风墙;高速铁路;气动性能;数值模拟 |
| 摘要： | 高速铁路不断提高的桥梁跨度和行车速度增加了桥梁和列车对强风的敏感性以及导致风致事故的可能性。车-桥系统的气动特性研究是了解和预测列车安全运行的技术前提，具有重要的理论意义和工程应用价值。本文研究工作是国家自然科学基金项目“强风环境下高速铁路车-桥系统气动特性和抗倾覆性能风洞试验研究(51178471)”的主要内容之一，以沪昆高速铁路上大型连续梁桥为实例，采用计算流体力学软件Fluent对高速铁路车-桥系统进行了多种环境下的数值模拟计算并考虑了连续梁的抗风措施对列车倾覆性的影响，具体的研究内容如下: 1.对风-车-桥系统国内外的研究概况和现状进行了综合评述，对流体力学相关理论知识以及数值模拟技术的原理和分析方法做了详细介绍。 2.采用Fluent程序对列车单体、桥梁单体、车-桥系统进行了数值模拟分析，探讨了各自的三分力系数随风攻角、平均风速、梁高等因素的变化趋势;基于流体力学相关理论通过对单体和车-桥系统下的三分力系数的对比，分析了车-桥系统中耦合作用对列车和桥梁的气动性能的影响。 3.比较了车-桥系统中不同梁高情况下列车位于迎风面、背风面、并行时的三分力系数，评估了列车不同运行位置情况下列车的行车安全性。 4.研究了连续梁桥不同挡风墙高度下车-桥系统的三分力系数随风攻角和梁高的变化趋势，分析了挡风墙对车-桥体系中列车和桥梁气动性能的影响;建立了列车倾覆模型，计算了各种情况下的列车倾覆力矩，评估了连续梁挡风墙抗风措施对列车倾覆稳定性的影响。 |
| 作者： | 姜超 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 何旭辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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