华南理工大学学报(自然科学版)

作者：唐钱龙, 彭立敏, 邓锷, 等

单位：1.中南大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410075；2.江西交通职业技术学院, 江西 南昌 330013；3.香港理工大学 国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心(香港分中心)/土木及环境工程学系, 香港 999077；4.东华理工大学 土木与建筑工程学院, 江西 南昌 330013

关键词：行车安全性,概率密度演化理论,随机场,地基土,隧道

基金：国家自然科学基金资助项目(52308419);江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ204611)

针对路基段高铁行车安全分析常将地基土视作具有确定性参数的介质的问题，文中基于随机场理论，将地基土视为具有纵向一致性的三维介质，建立了盾构下穿既有高铁的数值模型，并基于数论选点方法模拟地基土横截面的参数随机性。为更进一步研究盾构下穿高速铁路对高铁行车安全性的影响，文中建立了31自由度的高铁列车模型，结合Fluent 3D流体仿真软件和动网格技术，获得了高速列车的气动荷载时程曲线。基于概率密度演化理论分析了高铁列车以300、350和400 km/h的速度交会时的脱轨系数及其概率密度演化信息。结果表明：随机场的存在使得车辆的轮重减载率和脱轨系数具有一定的概率分布范围；在气动荷载和隧道下穿引起的既有高铁线路基变形影响下，垂向轮轨力曲线有明显的波动情况；轮重减载率最大值出现在地表沉降最大值两侧的下降段；垂向气动荷载大于横向气动荷载；随着车速的增加，轮重减载率及脱轨系数的各上限均在逐渐增大，为保证高铁交会行车的安全性，建议在盾构下穿既有线地段的高铁列车运行速度应不超过300 km/h。

来源：2024年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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