台湾高速铁路隧道空气动力效应之量测-隧道建设.PDF

第３１卷　增刊１ 隧道建设 Ｖｏｌ．３１　Ｓｕｐ．１ 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　 ２０１１年８月 ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ａｕｇ．　２０１１ 台湾高速铁路隧道空气动力效应之量测 王心慈，蔡培峻，朱登子 （台湾高速铁路股份有限公司，台北） 摘要：为了验证隧道空气动力效应之理论现象，并证实设计阶段之数值模拟成果及风压标准，乃选定台湾高速铁路之２座长隧道， 于隧道内布设气压计配合不同的位置、几个特定的列车速度进行实地测试。量测结果显示：高速铁路列车所引致空气动力效应之 现象，大体上与先前研究文献及规划时期数值模拟之成果一致，车头进入、出隧道时会引发一个明显升高之压缩波，列车通过后（车 尾进出洞口时）由于空气动力拖曳气流而压力骤降至形成张力波。不论正压或负压峰值，在车速达到２２０～２３０ｋｍ／ｈ时，便可达 １．０ｋＰａ；当车速接近３００ｋｍ／ｈ时，实测得之最大压力值约１．３５ｋＰａ；所有现地实测之压力峰值尚低于设计规范之标准值。 关键词：隧道空气动力效应；高速铁路；现地量测；压力峰值 中图分类号：Ｕ４５９．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１１）增刊１－００９６－０９ ＦｉｅｌｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＡｅｒｏｄｙｎａｍｉｃＥｆｆｅｃｔｓｉｎＴｕｎｎｅｌｓＩｎｄｕｃｅｄ ｂｙＨｉｇｈｓｐｅｅｄＴｒａｉｎｓ Ｓ．Ｔ．Ｗａｎｇ，ＴｏｍＴｓａｉ，ＤａｎｉｅｌＣｈｕ （ＴａｉｗａｎＨｉｇｈＳｐｅｅｄＲａｉｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔａｉｐｅｉ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｔｈｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｅｆｆｅｃｔｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｔｒａｉｎｓ ｉｎｔｕｎｎｅｌｓ，ａｎｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉａａｔｄｅｓｉｇｎｓｔａｇｅ，ｔｈｅｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅ ｔｗｏｌｏｎｇｅｓｔｔｕｎｎｅｌｓｏｆＴａｉｗａｎＨｉｇｈＳｐｅｅｄＲａｉｌ（ＴＨＳＲ）ｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄａｔｓｅｖｅｒａｌｔｒａｉｎｓｐｅｅｄｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｓ． ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｅｆｆｅｃｔｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅＴＨＳＲｔｒａｉｎｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｐｒｅｖｉｏｕｓｓｔｕｄｉｅｓｉｎｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ． Ｔｈｅｅｎｔｅｒｉｎｇｏｆｔｒａｉｎｎｏｓｅｇｅｎｅｒａｔｅｓａｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｗａｖｅｗｉｔｈａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｒｉｓｅ，ａｎｄｔｈｅｐａｓｓａｇｅｏｆｔｒａｉｎｐｒｏ ｄｕｃｅｓａｎｉｍｍｅｄｉａｔｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｄｕｅｔｏｔｈｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｄｒａｇ．Ｔｈｅｐｅａｋｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｌｕｅｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏ ｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｔｒａｉｎ，ｒｅａｃｈｉｎｇｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｏｆ２．１～２．２．Ｔｈｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｒｅｃｏｒｄｅｄｎｅａｒｔｈｅｔｕｎｎｅｌｐｏｒｔａｌ ａｒｅｓｍａｌｌｉｎｇｅｎｅｒａｌ．Ａｔｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｓｉｄｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌｗｉｔｈａｄｉｓｔａｎｃｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎ５０ｍｆｒｏｍｔｈｅｐｏｒｔａｌ，ｔｈｅｒｅｉｓｓｉｍｉｌａｒｐｒｅｓ ｓｕｒｅｖａｌｕｅｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｔｒａｉｎｓｐｅｅｄｉｓａｒｏｕｎｄ２２０～２３０ｋｍ／ｈ，ｔｈｅｐｅａｋｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｌｕｅｉｓａｂｏｕｔ１．０ｋＰａ，ａｎｄｔｈｅｐｅａｋ ｖａｌｕｅｒｅｃｏｒｄｅｄｉｓａｂｏｕｔ１．３５ｋＰａｆｏｒａｔｒａｉｎｓｐｅｅｄｃｌｏｓｅｔｏ３００ｋｍ／ｈ．Ａｌｌｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｓ