洪水作用下车辆稳定性试验与安全标准

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1、洪水作用下车辆稳定性试验与安全标准肖学李传奇马梦蝶杨幸子崔佳伟杨红林山东大学土建与水利学院上海市隧道工程轨道交通设计研究院摘要：对洪水作用下车辆失稳时的受力情况进行分析，推导出车辆失稳临界条件方程,并结合三款不同型号1：18的车辆模型渡槽试验，确定方程中拖曳力系数、摩擦力系数、淹没深度与排开水质量关系。根据流动相似原理计算原型车辆失稳的临界水深-流速关系，并以此提出了车辆部分淹没时“大中小”车型的多层次安全标准。研究结果表明：随着水流流速增大，失稳临界水深变小，且流速-水深曲线“凹凸性”发生变化;随着车辆部分淹没水深增加，不同来流情况的临界流速逐渐趋近

2、；同款车型在相同的水深条件下，侧向来流比正向来流更容易失稳;三车并列时稳定性介于侧向来流和正向来流之间;路面坡度越大，车辆越容易失稳；质量越大，车辆稳定性越好。关键词：车辆稳定性;洪水作用;部分淹没;滑移临界条件;模型试验;拖曳力系数;作者简介：肖学，硕士研究生。研究方向:城市防洪排涝。E-mail:xiaoxuel992@whu.edu.cn。收稿日期：2017年4月20H基金：水利部公益性行业科研专项经费基金(201301057)ExperimentandSafetyCriteriaAnalysisofVehiclesStabilityunderF

3、loodXIAOXueLIChuan-qiMAMeng-dieYANGXing-ziCUITia-weiYANGHong-linSchoolofCivilEngineering,ShandongUniversity;ShanghaiTunnelEngineering&RailTronsitDesignandResearchinstitution;Abstract：Theforcestateofthevehiclesundersubmergedconditionisanalyzed.Accordingtotheequilibriumsliptheory,

4、thecriticalforceconditioncquationofvehicleinstabilityisdeduced.Thenthrccdifferentkindsofmodelsin1：18scaleinflumeexperimentisconducted,whichconfirmsthedragforcecoefficient,frictioncoefficientandtherelationshipbetweensubmergeddepthanddrainwaterqualityofdifferentvehiclesinthecritic

5、alforceconditionequation.Finally,themulti-levelsafetystandardofthevehiclesunderthefloodingisputforward.TheresuItsshowthat:thecriticalwaterdepthdecreaseswiththeincreaseoftheflowvelocity;withtheincreaseofthesubmergeddepthofthevehicle,thecriticalflowvelocityofdifferentflowcondition

6、sisapproaching;comparingwiththepositiveflow,thelateralf1owiseasierTnstabi1ityinthesamedepthofwatercondition;thestabilityofthreecarsparallelparkingisbetweenthelateralflowandthepositiveflow;thegreatertheslopeoftheroad,themoreeasilythevehicleinstability;thegreaterthequalityoftheveh

7、icle,thebetterstability.Keyword：vehiclestability;urbanflood;portiallysubmergedvehicles;slipcriticalcondition;flumemodelexperiment;dragforcecoefficient;Received：2017年4月20日引用格式：肖学，李传奇，马梦蝶，等•洪水作用下车辆稳定性试验与安全标准[J]•科学技术与工程，2017,17(33):200—206XiaoXue,LiChuanqi,MaMengdie,etal.Experiment

8、andsafetycriteriaanalysisofvehiclesstabilityund