浅支坑对高速铁路隧道初始压缩波传播特性的影响

当高速列车车头驶入隧道瞬间产生压缩波,此压缩波沿着隧道传播到隧道出口会以脉冲波的形式辐射到周围环境,当能量足够大就会形成"微气压波",其大小与传播到隧道出口的压缩波变化率成正比。基于一维可压缩不等熵非定常流动的黎曼变量特征线法和基于声学传播原理浅支坑前后压力的关系式,进一步发展了设置有浅支坑的高速铁路板式轨道隧道洞内压缩波传播计算方法与程序,与国外计算结果进行比较,验证该方法的正确性。在此基础上,结合日本新干线隧道初始压缩波波形,在列车速度为200~400km/h、隧道长度为0~24km范围内,研究了隧道内设置浅支坑对初始压缩波传播特性的影响,得出浅支坑数目、布置位置和布置间距对出口压缩波的压力和压力变化率的影响特征,获得沿隧道长度方向上非线性和摩擦对压缩波传播的影响特点,确定不同车速对应的最不利隧道长度范围。