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大风区铁路路基形式对正馈线舞动的影响及间隔棒防舞研究
| 论文题名： | 大风区铁路路基形式对正馈线舞动的影响及间隔棒防舞研究 |
| 关键词： | 铁路路基形式;正馈线舞动;挡风屏;相间间隔棒 |
| 摘要： | 兰新高铁电气化铁路是目前建成海拔最高，穿越地形最复杂、通车里程最长、攻克技术难题最多的高速铁路，途径甘肃、青海和新疆三个省份，穿越五大风区，沿线地质环境复杂、沙尘风灾严重，易导致列车发生倾覆事故。为防止此类事故频发，风区沿线建立了挡风墙（屏）防风工程，但“防车不防网”设置的挡风墙（屏）却引起了接触网正馈线舞动现象，导致正馈线、绝缘子等磨损严重，线路易发生掉线断电事故，威胁电气化铁路的安全稳定运营。因此，有必要进一步明确兰新高铁正馈线舞动激发因素以及提出相应的防舞措施并对其防舞有效性进行研究分析。 首先，搭建风洞试验装置并建立与风洞试验相对应的缩尺模型，将仿真模拟得到的结果与风洞试验结果对比分析，验证本文全尺寸模型数值模拟方法的正确性与有效性。分别建立无挡风墙模型和有挡风墙模型，分析挡风墙的存在对接触网正馈线气动特性的影响规律，接着建立平直地面有挡风墙仿真模型，分析不同入口风速时正馈线气动特性的差异及规律。同时依次改变路堤高度以及路堤边坡坡率，分析有挡风墙时不同路堤高度及路堤边坡坡率对正馈线气动特性的变化趋势。 其次，对桥梁结构建立数值仿真模型，分析桥梁有、无挡风屏时的正馈线速度云图以及正馈线气动升力系数和阻力系数的变化特性，结果表明桥梁挡风屏虽然相较于路堤挡风墙更轻薄但同路堤挡风墙一样对正馈线气动特性有加速作用。接着分析挡风屏高度及挡风屏设置不同透风率时的正馈线气动特性。挡风屏透风率越大，正馈线升力系数和阻力系数越小，综合考虑对列车安全运行的影响，40%挡风屏透风率透风效果最好。 最后，简化正馈线为单跨导线，利用解析法和有限元法分别进行自重荷载下的正馈线找形计算，并对正馈线进行前四阶振型及固有频率分析，对比分析验证有限元法对正馈线找形的正确性。接着对正馈线加载仿真模拟得到的空气动力荷载来模拟舞动时程，对比正馈线未安装相间间隔棒防舞装置以及安装相间间隔棒装置后的横向位移、垂向位移及垂向位移频谱，以此来分析相间间隔棒装置的防舞有效性。 |
| 作者： | 何亚萍 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 张友鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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