高速列车过站空气动力学仿真及试验研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoyaya310
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随着我国高速铁路发展,列车高速过站引起的列车风会威胁到站台人员的安全,设置站台安全防护系统能有效降低列车风对站台的影响,提高候车舒适性。站台设置站台安全防护装置后,列车高速过站产生的瞬态压力会对站台安全防护装置产生冲击。因此,把握站台安全防护装置距轨道线的合理安装距离对站台门结构强度、节省站台活动空间以及降低列车风对乘客的影响具有重要意义。本文采用数值仿真和线路试验相结合的方法,分析列车过站对站台门的风压影响。首先,建立设置有站台安全防护装置的列车-车站三维模型及网格模型,基于滑移网格技术模拟列车过站,分析列车过站过程中站内流场分布、不同位置站台门的风压影响以及不同位置的列车风速;其次,基于站台门不同设置距离和雨棚结构建立车站模型并仿真列车过站,分析过站速度、站台门设置距离、车型以及雨棚结构四种因素对站台门的风压影响;最后,在地面高架站和地下高铁站进行站台门的风载荷和结构变形实车试验,并对试验和仿真结果进行了对比验证。研究表明:车尾通过对站台门最不利,且入口处站台门受风压影响最大,正线设置双线站台时远侧站台门受过站风压影响远小于近侧站台门;站台门表面风载荷与过站速度呈正比,与站台门距站台边缘距离呈反比;车头良好的流线形能有效降低对站台门的风压影响;列车高速过站时,雨棚结构对站台门的风压影响不可忽略。受泄压空间影响,地下站的站台门承受风载荷远大于地面站台的站台门。测点结构变形的仿真和试验曲线走向基本一致,验证了数值模拟方法的正确性。参照《城际铁路站台门系统》行业标准,仿真工况下的站台门表面风载荷满足设计要求,测试站台门在风载荷作用下的结构变形满足设计要求。通过对列车过站时流场、风压分布和风速大小的研究,总结分布规律,为站台安全防护装置的设置提供理论参考和实践依据。
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