強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路橋上行車安全保障關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

1、1強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路橋上行車安全保障關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路橋上行車安全保障關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用提名單位提名單位：詹天佑科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金會提名獎種提名獎種：國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎提名意見提名意見：強(qiáng)風(fēng)是引發(fā)車輛運(yùn)行安全事故的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。因強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致車輛限速、限行甚至行車安全事故在世界范圍內(nèi)時有發(fā)生，輕則路網(wǎng)中斷，重則車毀人亡，社會影響極大。我國高速鐵路橋梁占線路里程比例平均50%以上，最高達(dá)94.2%，公交化運(yùn)行的高速列車在時空上均很

2、難避免強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下的橋上行車。相比平地路基，橋梁結(jié)構(gòu)柔、橋面風(fēng)速大，車輛與橋梁之間動力相互作用顯著、氣動干擾效應(yīng)復(fù)雜，強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路橋上行車安全問題面臨更大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目組針對高速鐵路車橋系統(tǒng)氣動特性試驗(yàn)驗(yàn)證、動力響應(yīng)精準(zhǔn)預(yù)測和橋上行車安全保障三大技術(shù)難題，經(jīng)過10余年的理論和技術(shù)創(chuàng)新，自主研建了國際領(lǐng)先的高速鐵路風(fēng)洞及橫風(fēng)移動車橋試驗(yàn)系統(tǒng)，為高速鐵路車橋系統(tǒng)氣動特性識別提供了成套技術(shù)裝備；建立了強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路車橋系統(tǒng)耦合振動精細(xì)化分

3、析方法，發(fā)展和完善了車橋系統(tǒng)動力響應(yīng)分析和安全評估理論；提出了高速鐵路車橋系統(tǒng)多目標(biāo)的協(xié)同抗風(fēng)設(shè)計方法，創(chuàng)建了強(qiáng)風(fēng)作用下橋上行車安全的綜合保障技術(shù)。該項(xiàng)目共獲國家授權(quán)發(fā)明專利13項(xiàng)、實(shí)用新型專利15項(xiàng)、軟件著作權(quán)5項(xiàng)，發(fā)表SCI論文35篇、EI論文50篇，出版專著、教材各1部，獲湖南省科技進(jìn)步一等獎和中國鐵道學(xué)會鐵道科技獎一等獎各1項(xiàng)。研究成果成功應(yīng)用于40余座受強(qiáng)風(fēng)影響的高速鐵路重大橋梁工程，有力推動了我國高速鐵路橋梁動力設(shè)計的技術(shù)進(jìn)

4、步，保障了強(qiáng)風(fēng)作用下車橋系統(tǒng)的運(yùn)營安全，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著對照國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎授獎條件，提名該項(xiàng)目為國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。項(xiàng)目簡介項(xiàng)目簡介:我國高速鐵路橋梁占線路里程比例平均50%以上，最高達(dá)94.2%。公交化運(yùn)行的高速列車在時空上均很難避免強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下的橋上行車。相比平地路基，橋梁結(jié)構(gòu)柔、橋面風(fēng)速大，車輛與橋梁之間動力相互作用顯著、氣動干擾效應(yīng)復(fù)雜，強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路橋上行車安全問題面臨更大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目組針對高速鐵路車橋系統(tǒng)氣動特性

5、試驗(yàn)驗(yàn)證、動力響應(yīng)精準(zhǔn)預(yù)測和橋上行車安全保障三大技術(shù)難題，經(jīng)過10余年的理論和技術(shù)創(chuàng)新，在高速鐵路移動車橋風(fēng)洞試驗(yàn)新技術(shù)、風(fēng)車橋耦合振動理論分析新方法、車橋系統(tǒng)氣動防風(fēng)新裝置等方面取得了重大突破：（1）自主研建了國際領(lǐng)先的高速鐵路風(fēng)洞及橫風(fēng)自主研建了國際領(lǐng)先的高速鐵路風(fēng)洞及橫風(fēng)移動車移動車橋試驗(yàn)系統(tǒng)，為高速鐵路車橋試驗(yàn)系統(tǒng)，為高速鐵路車橋系統(tǒng)橋系統(tǒng)氣動特性識別提供了成套技術(shù)裝備。氣動特性識別提供了成套技術(shù)裝備。研建了世界風(fēng)速最高（350

6、kmh）、雙試驗(yàn)段錯層布置的新型高速鐵路專用邊界層風(fēng)洞，為橫風(fēng)移動車橋試驗(yàn)提供了關(guān)鍵裝備；研發(fā)了車橋組合模型系統(tǒng)氣動力分離裝置，解決了高速鐵路橋梁靜止車、橋模型氣動力同步分離測試難題；研發(fā)了風(fēng)洞內(nèi)車輛模型移動的加減速裝置，提出了移動車橋系統(tǒng)氣動力無線同步測試方法，建立了移動車橋系統(tǒng)氣動耦合特性識別技術(shù)。（2）建立了強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路車建立了強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路車橋系統(tǒng)耦合振動精細(xì)化分析方法，發(fā)展和完善了車橋系統(tǒng)耦合振動精細(xì)化分析方法，發(fā)展

7、和完善了車橋系統(tǒng)橋系統(tǒng)動力響應(yīng)分析和安全評估理論。動力響應(yīng)分析和安全評估理論。建立了東南沿海和西部山區(qū)大氣邊界層強(qiáng)風(fēng)特性數(shù)據(jù)庫，提出了邊3主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄知識產(chǎn)權(quán)（標(biāo)準(zhǔn)）類別知識產(chǎn)權(quán)（標(biāo)準(zhǔn)）具體名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號（標(biāo)準(zhǔn)編號）授權(quán)（標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布）日期證書編號（標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布部門）權(quán)利人（標(biāo)準(zhǔn)起草單位）發(fā)明人（標(biāo)準(zhǔn)起草人）發(fā)明專利（標(biāo)準(zhǔn)）有效狀態(tài)發(fā)明專利一種U形風(fēng)洞試驗(yàn)列車加速系統(tǒng)中國ZL201210505519.62015年3月25日第

8、1614144號中南大學(xué)；高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室何旭輝余志武李玲瑤王漢封黃志輝冉瑞飛賴慧蕊有效發(fā)明專利一種移動列車無線動力測試系統(tǒng)中國ZL201310043484.32016年1月20日第1929901號中南大學(xué)；高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室何旭輝劉應(yīng)龍，余志武，冉瑞飛，杜風(fēng)宇，葉劍有效發(fā)明專利用于高速鐵路橋梁的組合式風(fēng)屏障中國ZL201410253516.72016年06月08日第2103047號中南大學(xué)；高速鐵路建造技術(shù)國

9、家工程實(shí)驗(yàn)室何旭輝，葉劍，鄒云峰，王漢封，史康，周佳有效發(fā)明專利移動車輛氣動力測試裝置中國ZL201210527545.92015年04月15日第1631614號長沙理工大學(xué)韓艷，蔡春聲，張建仁，羅昆，李春光，殷新鋒，王武生，陳政清，李傳習(xí)，胡揭玄有效發(fā)明專利一種區(qū)間風(fēng)譜模型的建立方法中國ZL201210172732.X2014年09月10日第1479388號東南大學(xué)王浩程懷宇郭彤，吳明明，王龍花有效發(fā)明專利用于組合節(jié)段模型氣動力同步分