桥隧过渡段高速列车行车抗风安全分析

作者：何佳骏; 向活跃^*; 龙俊廷; 李永乐

来源：西南交通大学学报, 2021, 56(05): 1056-1064.

• 桥隧过渡段
• 数值模拟
• 车桥耦合振动
• 大风攻角
• 安全性分析

列车由隧道驶上桥梁时会承受突变的风荷载,列车的响应发生突变,导致列车的行车安全受到威胁.以某客运专线桥隧过渡段为研究背景,通过计算流体动力学(CFD)数值模拟和车桥耦合振动分析,计算了CRH3型列车通过桥隧过渡段时受到的气动力及车辆响应;对比分析了头车、中间车及尾车的气动力及列车响应,研究了大风攻角对列车气动力及行车响应的影响,探讨了最不利的安全指标.研究结果表明:越靠近车头的车体,气动力突变与列车响应越大;相比0°攻角,正风攻角对行车相对有利,+7°的风攻角下列车受到的气动阻力和力矩减小了约10%;负风攻角会增大列车的气动力突变效应和行车响应,-7°风攻角下列车受到的气动阻力和力矩增加了约10%;风速在22.5 m/s以下时,CRH3列车能够以200 km/h的车速安全通过桥隧过渡段;20 m/s风速时,车速在325 km/h以下时列车能够安全通过桥隧过渡段;随着车速与风速的增加,轮轴横向力是首先超限的安全性指标.

• 单位
  西南交通大学; 土木工程学院