強風作用下橋上行車安全保障關鍵技術及應用

1、1強風作用下橋上行車安全保障關鍵技術及應用強風作用下橋上行車安全保障關鍵技術及應用提名單位提名單位：詹天佑科學技術發(fā)展基金會提名獎種提名獎種：國家科學技術進步獎提名意見提名意見：強風是引發(fā)車輛運行安全事故的主要氣象災害之一。由于橋梁結(jié)構(gòu)柔、離地高度大，車輛與橋梁之間動力相互作用顯著，強風作用下車橋系統(tǒng)氣動干擾效應復雜，橋上車輛的行駛安全問題較地面更為突出。因強風導致車輛限速、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

2、毀人亡，社會影響極大。該項目結(jié)合國家高鐵和公路網(wǎng)絡及城軌交通快速發(fā)展的重大需求，對強風作用下橋上行車安全氣動保障關鍵技術及應用開展深入系統(tǒng)的研究，研發(fā)了靜止移動車橋系統(tǒng)氣動耦合特性識別關鍵技術，首次建立了橋上典型車輛氣動力模型；率先考慮了風的非平穩(wěn)特性、氣動力耦合、抖振力空間相關性、駕駛員行為和多參數(shù)隨機性等影響，發(fā)展了公路、鐵路、輕軌及公鐵兩用橋梁的風車橋系統(tǒng)耦合振動分析理論；建立列車外形、風屏障高度形狀位置等設計參數(shù)優(yōu)化匹配準則，提

3、出考慮風屏障、車輛和橋梁等多目標的協(xié)同抗風設計方法。該項目獲國家發(fā)明專利18項，實用新型專利21項，軟件著作權12項；發(fā)表學術論文111篇，獲湖南省科技進步一等獎1項。對照國家科學技術進步獎授獎條件，提名該項目為國家科學技術進步獎二等獎。項目簡介項目簡介:強風是引發(fā)車輛運行安全事故的主要氣象災害之一。相比平地路基，橋梁結(jié)構(gòu)柔、離地高度大，車輛與橋梁之間動力相互作用顯著，強風作用下車橋系統(tǒng)氣動干擾效應復雜，橋上車輛的行駛安全問題較地面更為

4、突出。因強風導致車輛限速、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。項目組經(jīng)過近20年的理論和技術創(chuàng)新，在公路和軌道交通移動車橋風洞試驗新技術、風車橋耦合振動理論分析新方法、車橋系統(tǒng)氣動防風新裝置及工程應用取得了突破性成果。授權發(fā)明專利18項、實用新型專利21項、軟件著作權12項，發(fā)表論文111篇，出版專著教材2部，被評價為“達到國際領先水平”、“突破性進展”，主要研究成果納入《高速鐵路設計規(guī)范

5、》，獲湖南省科技進步一等獎1項。主要成果已應用于40余座受強風影響的東南沿海及西部山區(qū)鐵路、公路及城軌重大橋梁，有力保障了強風作用下車橋系統(tǒng)的運營安全，社會和經(jīng)濟效益顯著?？陀^評價客觀評價:本項目利用聯(lián)合攻關與集成創(chuàng)新等手段，研發(fā)了靜止移動車輛橋梁系統(tǒng)氣動耦合特性識別新技術，建立了強風作用下公路和軌道交通車橋系統(tǒng)耦合振動精細化分析方法，形成了強風作用下橋上行車安全的綜合保障技術，成功解決了強風下橋上行車安全和運營實踐中的一系列難題，項目

6、3主要知識產(chǎn)權證明目錄知識產(chǎn)權（標準）類別知識產(chǎn)權（標準）具體名稱國家（地區(qū)）授權號（標準編號）授權（標準發(fā)布）日期證書編號（標準批準發(fā)布部門）權利人（標準起草單位）發(fā)明人（標準起草人）發(fā)明專利（標準）有效狀態(tài)發(fā)明專利一種U形風洞試驗列車加速系統(tǒng)中國ZL201210505519.62015年3月25日第1614144號中南大學；高速鐵路建造技術國家工程實驗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

7、統(tǒng)中國ZL201310043484.32016年1月20日第1929901號中南大學；高速鐵路建造技術國家工程實驗室何旭輝劉應龍，余志武，冉瑞飛，杜風宇，葉劍有效發(fā)明專利用于高速鐵路橋梁的組合式風屏障中國ZL201410253516.72016年06月08日第2103047號中南大學；高速鐵路建造技術國家工程實驗室何旭輝，葉劍，鄒云峰，王漢封，史康，周佳有效發(fā)明專利用于車行橋梁的自適應風屏障中國ZL201610216792.52018年

8、06月15日第2959929號中南大學；中國鐵路總公司；高速鐵路建造技術國家工程實驗室何旭輝，柏宇，鄒云峰，方東旭，代雪煒，李歡，王漢封有效發(fā)明專利耗能擋風墻中國ZL201510154517.02018年03月13日第2843181號中南大學；高速鐵路建造技術國家工程實驗室何旭輝鄒云峰葉祎有效發(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號長沙理工大學韓艷，蔡春聲，張建仁，羅昆，