桁架桥上移动高速列车气动特性的风洞试验与行车安全控制

摘要

新中国成立特别是改革开放30年来,中国高速铁路得到飞速发展,预计到2020年,铁路网规模将达到15万公里,其中高铁3万公里.与此同时,高速铁路运行逐渐向更大跨桥梁发展,使得复杂风环境下高速铁路列车气动特性及行车安全性成为研究必然.基于以往高速列车气动特性的研究,通过研制开发的桁架桥上移动高速列车试验测试系统,开展了侧风下移动列车的气动力测试.该测试系统以沪通长江大桥为工程背景,设计了缩尺比为1∶30的钢桁梁和CRH3列车模型,采用伺候电机驱动,可实现列车模型的双向加减速,试验模型最大运行速度为15m/s;列车模型气动力采用Mini40无线测力天平进行实时采集.通过风洞试验测试,具体分析了静、动态列车气动特性差异及桁架桥对高速移动列车的气动遮蔽效应.同时,根据车桥耦合振动分析理论,运用自行研制的风-车-线-桥动力分析软件WTTBDAS,对沪通铁路长江大桥开展了风—车—线—桥空间耦合振动分析,并提出沪通铁路长江大桥桥上高速列车安全行车的预报风速与封闭风速.