晴朗白天高速公路毗鄰隧道群的“白洞”、“黑洞”效應(yīng)極大加劇駕駛?cè)说男�、生理�?fù)擔(dān),誘發(fā)的高事故風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)期困擾公眾的安全出行。隧間遮陽棚可有效緩解駕駛?cè)说囊曈X突變,但其減光材料的參數(shù)設(shè)置及通風(fēng)型式的研究很少,工程實(shí)踐中經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)成分大�；诃h(huán)境照度、隧間距離及相連隧道長(zhǎng)度等開展毗鄰隧道間遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)與通風(fēng)需求研究,提出滿足通風(fēng)需求的隧間遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)方法,對(duì)于提高公路隧道群運(yùn)營安全具有重要意義。論文首先對(duì)國內(nèi)部分高速公路毗鄰隧道間遮陽棚長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)型式、遮陽材料透光參數(shù)與類型、通風(fēng)口設(shè)置狀況等進(jìn)行了調(diào)研,分析了其優(yōu)勢(shì)與不足;以云南晉紅高速公路毗鄰隧道為對(duì)象,通過行車試驗(yàn)采集車輛穿越毗鄰隧道時(shí)駕駛?cè)说囊朁c(diǎn)照度及明暗視覺直接感受樣本,定量獲得了毗鄰隧道洞口“黑感”分級(jí)對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)照度變化范圍,選擇駕駛?cè)瞬划a(chǎn)生“白洞”、“黑洞”效應(yīng)的視點(diǎn)照度變化值作為隧間遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)的基本參數(shù),基于Ecotect Analysis光環(huán)境仿真技術(shù)從單一透光參數(shù)、“三段”組合透光參數(shù)兩方面展開研究,確定了不同環(huán)境照度水平、隧道間距下遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)的減光參數(shù)取值范圍;然后以優(yōu)選的開放式A型隧間遮陽棚為對(duì)象,采用ANSYS ICEM CFD三維建模技術(shù)構(gòu)建了毗鄰隧道及隧間遮陽棚通風(fēng)開口的物理計(jì)算模型,在Ansys Fluent環(huán)境下對(duì)多種通風(fēng)開口方案的隧間遮陽棚進(jìn)行三維數(shù)值仿真分析,定量獲取了對(duì)下游隧道的“二次污染”影響程度,提出不同隧道間距下隧間遮陽棚的通風(fēng)開口高度的取值范圍。最后以云南格巧高速公路為依托,完成了仁和-張家梁子毗鄰隧道間遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)與通風(fēng)設(shè)計(jì)。本研究采用光環(huán)境與流體仿真技術(shù)相結(jié)合的方法探究滿足駕駛?cè)艘曈X適應(yīng)的隧間遮陽棚材料透光參數(shù)選取與通風(fēng)排煙需求,為科學(xué)設(shè)置公路毗鄰隧道間遮陽棚提出了較完善的設(shè)計(jì)理論與方法,對(duì)于改善毗鄰隧道群駕駛?cè)诉B續(xù)強(qiáng)烈的視覺明暗沖擊、提升毗鄰隧道行車安全水平具有重要意義。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U453
【部分圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論1.1 研究背景及必要性2018 年底，我國公路隧道總長(zhǎng) 17236.1km/17738 座（比 2017 年增加了 1509 座，長(zhǎng)度增加了 1951.0km），其中特長(zhǎng)隧道 4706.6km/1058 座、長(zhǎng)隧道 7421.8km/4315 座[1]，圖 1.1 為 2007 年～2018 年我國隧道的建設(shè)發(fā)展情況。

圖 1.2 毗鄰隧道出、入口“白洞”、“黑洞”效應(yīng)此同時(shí)，雨雪天氣條件下高速公路毗鄰隧道連接段潮濕路面與兩隧道內(nèi)干燥路系數(shù)會(huì)存在較大差異。相關(guān)研究表明[3]：同一類型路面的附著系數(shù)，潮濕狀態(tài)時(shí)約降低 0.2-0.4，降雪結(jié)冰時(shí)急劇變小至 0.07-0.20，車輛高速駛過“干燥-潮路面時(shí)會(huì)導(dǎo)致車身發(fā)生橫向擺動(dòng)，橫擺角速度峰值可增至 7 倍以上，極不利于。國對(duì)于改善高速公路毗鄰隧道晴天白天“暗-亮-暗”、夜間“亮-暗-亮”及天“干燥-潮濕-干燥”狀況較為普遍的做法是設(shè)置隧道洞口加強(qiáng)照明及減光構(gòu)國《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTGT D70-2010）[4]僅對(duì)隧道間遮陽（光）棚設(shè)置進(jìn)行了說明：對(duì)于高等級(jí)公路，當(dāng)毗鄰隧道間距小于 50m 時(shí)宜設(shè)置遮陽（光）工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）[5]中也提到隧道洞口之間小于 6s 設(shè)計(jì)行程的，應(yīng)系統(tǒng)考慮照明、通風(fēng)、安全及管理設(shè)施等需要進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，必要時(shí)可設(shè)陽棚以改善“白洞”、“黑洞”效應(yīng)。

10圖 1.3 技術(shù)路線圖1.5 研究目的與意義本文以毗鄰隧道洞口“白洞”、“黑洞”效應(yīng)行車試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建駕暗視覺感受程度與視高處照度變化之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，選擇駕駛?cè)瞬划a(chǎn)生“白洞”洞”效應(yīng)的視點(diǎn)照度變化值作為隧間遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，采用光環(huán)境術(shù)探索毗鄰隧道間遮陽棚光環(huán)境設(shè)計(jì)方法，并以優(yōu)選的開放式 A 型隧間遮陽棚為利用流體仿真技術(shù)研究不同隧道間距、頂部通風(fēng)口高度下隧間遮陽棚對(duì)下游隧道響，以此得到不同隧道間距下隧間遮陽棚頂部通風(fēng)開口高度的取值范圍，使隧間具有“視覺

本文編號(hào)：2815702