基于BIM+FE技术的铁路车辆-隧道吸能防护系统研究
2021-01-18 03:13:14赵亮亮董凤翔
铁道标准设计
2021年1期
刘 沛,赵亮亮,董凤翔
(中铁二院工程集团有限责任公司,成都 610031)
近年来，随着数字化技术的飞速发展，我国轨道交通行业在数字、智能领域开辟了新的天地，建筑信息模型(Building Information Modeling，下文简称“BIM”)成为了新时代勘察设计阶段不可或缺的环节。因此，基于BIM平台，研究和探索由BIM与传统设计联合的“BIM+”技术是当代轨道交通行业设计阶段的重要任务之一。
目前，铁路隧道正逐步实现其BIM正向设计，但多以隧道本身所携带的信息为BIM设计重点，忽略了隧道在使用过程中可能发生的外界激励导致的自身结构性能的优劣。《铁路隧道设计规范》[1]规定：隧道衬砌在外界因素的刺激下，应具备较强的结构稳定性，以较大程度保护隧道结构与车辆的安全。根据隧道运营统计数据，列车在小半径曲线隧道处运行时存在极高的脱轨倾覆风险。因此，基于BIM平台，结合传统的非线性大变形有限元(Finite Element，下文简称“FE”)设计理论，以“BIM+FE”手段设计和建立合理的隧道吸能防护系统至关重要。以某小曲线半径隧道为研究对象，以某9编组动力集中动车组作为外界干扰源来碰撞曲线隧道，针对曲线隧道的自身结构和耐碰撞特性，提出适用于该曲线类隧道结构形式的吸能防护系统，利用LS-DYNA软件对该隧道防护系统的碰撞性能进行仿真分析，并按一定规则将此系统安装在曲线隧道最易发生脱轨事故的圆曲线区段，进行整车碰撞仿真，获得吸能防护系统对该隧道抗外界干扰性能的改进情况。
1 车……
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