地铁车站屏蔽门风压特性试验研究

曾令伟,易富民,王汉封,*,黎良桥

(1.中南大学 土木工程学院,长沙 410075;2.成都轨道交通集团有限公司,成都 610041)

0 引 言

地铁站台的屏蔽门(Platform Screen Door,PSD)是地铁系统的重要组成部分之一。它将站台与列车运行区域分开，维持站内环境，确保乘客安全[1-4]。通常，屏蔽门设计需要考虑人员荷载、风压荷载、冲击荷载以及地震荷载等影响[5]，这些荷载均是从静力或等效静力角度考虑屏蔽门所受的侧向荷载，即垂直于屏蔽门的荷载。随着地铁列车运营速度的提高及发车频次的增大，列车在隧道中行驶时产生的风压荷载不仅会影响屏蔽门结构安全，还可能影响其正常开闭，进而影响整个地铁线路的正常运营[6]。但在中国现行的《地铁设计规范》[7]中，尚未涉及屏蔽门开闭过程中所受的侧向荷载值。

已有大量文献对隧道内的空气动力学问题进行了研究[8-17]。当列车进入隧道时，由于空间突然受限，车头前方产生压缩波并在隧道中以声速传播[17-19]。当压缩波到达隧道出口时，会以微压波形式向外释放[20]；同时，在出口形成的膨胀波反射回隧道内。值得注意的是，当列车经过隧道中的区间泄压井时，由于泄压井壁面限制了空气的横向流动，空气受到压缩而压力升高，也会在隧道中产生压缩波[21-23]。

为研究列车过站对屏蔽门风压响应的影响，Chun等[10]采用数值模拟方法研究了列车以不同速度过站时的屏蔽门风压，讨论了站内泄压井开闭状态对屏蔽门风压的影响。Kim[13]通过现场实测研究了列车以不同速度过站、站内会车等工况下的全封闭屏蔽门风压荷载，发现列车交会将显著增大屏蔽门风压，且各测点风压极大值均出现于车头经过该测点时，列车经过后风压迅速变为负值；……