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“多动力作用下新型高速铁路客站结构体系动力学研究及应用”项目通过科技成果评价

来源:土木工程学院 点击次数:次 发布时间:2017年12月25日 作者:高铁实验室

本网讯 12月23日,湖南省技术产权交易所在长沙主持召开了“多动力作用下新型高速铁路客站结构体系动力学研究及应用”项目科技成果评价会,该项目由中南大学、北京交通大学、中国铁路设计集团有限公司、高速铁路建造技术国家工程实验室和重庆大学共同完成。来自清华大学、湖南大学、中国铁路总公司、武汉大学、西南交通大学、广州大学等9个单位的9名专家组成评价委员会,清华大学聂建国院士担任主任委员,湖南大学陈政清院士和中铁总公司吴克俭巡视员担任副主任委员。

我国高速铁路客站是高铁线路的重要功能枢纽,随着近十几年来高铁建设工作的快速推进,目前我国已建成25个省级、95座地市级、总计800余座高铁客站。截止2020年,预计将建成6个路网性客运中心和10个区域性客运中心。

不同于传统铁路客站,高铁客站需要具备“功能性、系统性、先进性、文化性、经济性”等重要功能特征,故此高铁客站往往具有新型结构体系,且兼具房屋和桥梁结构特征,设计时需要综合考虑建筑规范和桥梁规范,但我国一直缺少具有针对性的设计指导性条文。此外,新型高速铁路客站结构体系往往承受列车、地震、人群和风荷载等多动力作用,目前仍缺少在多动力共同作用下的高效计算理论,且多动力作用下的结构响应规律、振动传播机制和灾变破坏机理等均不明确。鉴于计算理论、响应机理和设计方法的欠缺,目前我国高铁客站的设计往往采用非常保守的设计理念,也缺乏考虑上述的多动力作用,严重影响了我国高铁客站的设计准确性和功能可靠性。同时,由于没有成套的、系统的、具有自主知识产权的技术体系,不能够很好的为我国高铁建造服务,在一定程度上阻碍了我国高铁技术走出去的国际发展战略。

我校余志武教授带领的科研团队就上述问题联合了北京交通大学等4家单位一起展开科研攻关。自2009年起,在国家基金重点项目等多项课题的支持下,经过9年深入的理论、数值、试验和现场实测研究,依托北京南站、天津西站、上海虹桥站、长沙南站等10余座大型高铁客站的建造,在理论、实践及不断完善和再创新中,取得了一系列标志性创新成果,解决了新型高速铁路客站结构体系的车振传播机制、地震安全防控、人结相互作用和屋盖风致效应等相关技术难题,并首次提出了高速列车、地震、人群和风荷载多动力作用下高速铁路客站结构体系动力设计方法与设计建议。研究成果填补了我国相关技术领域的研究空白,显著提升了我国在高铁客站设计和建造方面的技术水平,并为相应规范编制奠定了良好基础。

该项目研究成果在众多大型高铁客站中均有应用,具有显著的社会和经济效应,且成果推广至高铁桥梁结构的列车与地震所致振动分析和设计中,也推广至了古建筑保护的应用中。参与项目科技成果评价会的专家均对该项目给予了肯定,一致认为该项目成果创新性突出,总体达到国际领先水平。


图说中南

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