400 km/h高速铁路隧道洞口微气压波特征及其缓冲结构设计方法研究

胖 涛 杨伟超 王田天 罗禄森 何 洪

(1.中铁二院工程集团有限责任公司， 成都 610031；2.中南大学， 长沙 410083)

隧道洞口微气压波效应会对周边环境产生不良影响，严重时会造成隧道洞口附近玻璃等脆性构筑物破坏。自1964年日本东海新干线开通以来，国外学者对隧道洞口微气压波开展了大量研究，小沢[1]等研究了压缩波在隧道内板式无砟轨道传播压力变形的问题，建立了压缩波从隧道入口传播到出口产生微气压波之间的关系；Mashimo S[2]通过现场测试，对高速铁路隧道洞口微气压波的形成机制进行了深入分析，并指出隧道进口段形成的初始压缩波在出口端的辐射造成了洞口微气压波，且此微气压波的峰值与初始压缩波的变化速率直接相关。随着我国高速铁路的发展，国内学者针对350 km/h及以下速度的高速铁路隧道洞口缓冲结构进行了大量研究，宋军浩[3]等采用动模型试验对隧道壁面压力波和出口微气压波展开研究，得到了车头形状和车速对微气压波的影响规律；吴剑[4]等以隧道内的试验为根据，提出了考虑微气压波作用下的缓解率，并提出了对应的设计参数；Zhang[5]指出帽檐斜切式缓冲结构是减缓微气压波最有效的形式；黄兆国[6]研究了高速磁浮列车快速通过隧道时的气动特性，得到了阻塞比与微气压波的关系；陶伟明[7]研究了不同形式缓冲结构对微气压波的减缓效果；舒信伟[8]等对5种不同头型列车进行分析，得出增加流线型头部长度是减小气动阻力的有效途径，并可减缓洞口微气压波效应。……