风雨作用下高速铁路车-轨-桥时变系统横向稳定性基础理论研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

U1534206

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

何旭辉

完成单位：

中南大学

中文关键词：

高速铁路; 车-轨-桥时变系统; 风雨作用; 流固耦合; 横向稳定性;

其他语种关键词：

High-speed railway;Train-track-bridge time-varying system;Wind and rain action;Fluid-structure interaction;Lateral stability

项目类型：

联合基金项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2019-12-31

中文摘要：

公交化的高铁运营不可完全避开复杂风雨气候条件，由于桥梁占我国高速铁路线路里程比例非常高（平均50%以上），致使风雨作用下高铁桥上列车运行安全问题较为突出。本项目通过现场实测，研究复杂风雨的工程相关特性，建立考虑多参数的风雨耦合作用数学模型；提出非平稳风雨耦合作用的风洞试验和CFD数值模拟方法，建立风雨作用下车桥系统的非平稳气动力模型；探明大跨度桥梁风振敏杆构件的振动传递机制和降雨对轮轨摩擦力的影响规律；结合理论和仿真分析，发展轨道不平顺性和风雨等多重随机作用下车-轨-桥时变系统横向稳定性高效分析方法；基于FLUENT和SIMAPCK，提出车-轨-桥系统空气动力学和耦合动力学之间的流固耦合联合仿真技术，揭示系统的气固液耦合机理；研究风雨作用下车-轨-桥时变系统横向稳定性判别准则，分别从软件和硬件角度提出有效安全防控方法。研究成果为我国复杂风雨条件下桥上高速列车行车安全提供理论基础和技术支撑。