3.4.3.1 数值计算工况
施工图设计计算工况下（隧道全长 3 700 m），模拟列车通过隧道及车站全过程，计算工况分为 12 组；变更设计计算工况中（隧道全长 4 600 m），在隧道设置屏蔽门、减压井的情况下，计算车站隧道内气动效应强度。具体工况设置见表3.4-7。
表3.4-7 设置屏蔽门后数值计算工况（共16组）
其中，竖井参数在 3.3 洞身减压井设置必要性及设置参数研究报告中，已经进行详细分析论证，这里沿用其成果。取竖井面积为隧道面积的10%。
施工图设计方案屏蔽门的设置及尺寸参考具体工程图。站台内屏蔽门的位置情况如图3.4-7所示。变更设计方案中站台内屏蔽门的位置情况如图3.4-8所示。
图3.4-7 施工图方案车站、站台及屏蔽门横断面布置（标高单位：m；其余：mm）
图3.4-8 变更设计方案车站、站台及屏蔽门横断面布置（标高单位：m；其余：mm）
3.4.3.2 计算结果分析
针对隧道车站内设置屏蔽门，车站两端隧道分别设置减压井时，不同屏蔽门开闭方式的情况下，对于施工图设计方案（隧道全长 3 700 km）列车以不同车速（160 km/h、200 km/h、250 km/h）、变更设计（隧道全长 4 600 km）列车以 250 km/h的速度通过车站隧道时，根据车站隧道内压力波动情况的数值计算结果得出以下规律：
1.施图设计方案计算结果分析
（1）在屏蔽门不同开闭工况下，工况Ⅲ（正线一边屏蔽门封闭其余开启）最为有利。
这主要是由于工况Ⅲ（正线一边封闭其余开启）减少站台空间最小，对正线的压力波动影响最小。设置屏蔽门以后，在不同屏蔽门开启工况下，正线压力峰值对比分析如图 3.4-9和表3.4-8所示。
图3.4-9 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下正线压力峰值曲线
表3.4-8 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下正线压力峰值
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线6.58 m。
（2）对于到发线，在设置屏蔽门以后的各种工况中，工况Ⅲ（正线一侧封闭、其他屏蔽门开启）的到发线的压力波动最为有利。工况Ⅳ（正线两边封闭）和工况Ⅱ（正线一边开启、其余屏蔽门封闭）两种工况的到发线压力峰值基本一致。设置屏蔽门以后，在不同屏蔽门开启工况下，到发线压力峰值对比分析如图3.4-10和表3.4-9所示。
图3.4-10 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下到发线压力峰值曲线
表3.4-9 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下到发线压力峰值
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线17.58 m。
（3）设置屏蔽门以后正线上的压力波动情况如图3.4-11和表3.4-10所示。表明工况Ⅰ（全部屏蔽门封闭）的压力波动值最大。
图3.4-11 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下正线压力波动曲线
表3.4-10 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下正线压力波动
（4）设置屏蔽门以后到发线上的压力波动情况如图3.4-12和表3.4-11所示，表明工况Ⅰ（全部屏蔽门封闭）的压力波动值最大。
图3.4-12 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下到发线压力波动曲线
表3.4-11 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下到发线压力波动
（5）设屏蔽门以后，各工况正线和到发线的压力峰值都在 3 kPa 以内，正线和到发线的压力波动值在3 kPa/3 s以内，满足初步设定的标准。
（6）设置屏蔽门以后各工况正线上的站台风速情况如图 3.4-13 和表 3.4-12所示。表明工况Ⅰ（全部屏蔽门封闭）的站台风速最大。各工况的正线站台风速都大于5 m/s，不满足初步设定的标准。
图3.4-13 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下正线风速曲线图
表3.4-12 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下正线风速
备注：上述风速测点为车站中点，距车站中心线6.58 m。
（7）设置屏蔽门以后各工况到发线上的站台风速情况如图3.4-14和表3.4-13所示。表明各工况的站台风速相差不大，且各工况的风速均小于5m/s，满足初步设定的标准。
图3.4-14 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下到发线风速曲线
表3.4-13 屏蔽门不同开闭工况、不同目标速度下到发线风速
备注：上述风速测点为车站中点，距车站中心线17.58 m。
（8）本节中工况Ⅰ（屏蔽门完全关闭）计算所得车站内的压力要大于上节中相同速度下的计算值。
在设置屏蔽门后工况Ⅰ（屏蔽完全关闭，隧道设置竖井）和上节中相同工况车站内正线一侧压力峰值对比分析如图3.4-15和表3.4-14所示。
图3.4-15 有无屏蔽门、不同目标速度下站内压力峰值对比曲线
表3.4-14 有无屏蔽门、不同目标速度下站内压力峰值(www.xing528.com)
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线6.58 m。
（9）设置屏蔽门以后，正线的风速有所增加。
针对有无屏蔽门情况下、不同车速时，站台风速的对比分析如图3.4-16和表3.4-15所示。
图3.4-16 有无屏蔽门、不同目标速度下站台风速对比曲线
表3.4-15 有无屏蔽门、不同目标速度下站台风速
备注：上述风速测点为车站中点，距车站中心线6.58 m。
（10）设屏蔽门时最不利工况的屏蔽门压力为3.4 kPa，可以作为屏蔽门强度检验的依据之一。
2.变更设计方案计算结果分析
（1）设置屏蔽门以后，各个工况的正线压力峰值基本一致，无明显差别，工况1-3（正线一边屏蔽门封闭其余开启）略好于其他工况。
这主要是由于工况1-3（正线一边封闭其余开启）站台空间有效面积最大，对正线的压力波动影响最小。
针对设置屏蔽门以后，不同屏蔽门开启工况下，正线压力峰值对比分析如表3.4-16所示。
表3.4-16 屏蔽门不同开闭工况下正线压力峰值
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线5.5 m。
（2）设置屏蔽门以后正线上的压力波动情况如表 3.4-17 所示，表明工况 1-1（全部屏蔽门封闭）的压力波动值最大，正线两边封闭（工况1-4）的压力波动值最小。
表3.4-17 屏蔽门不同开闭工况下正线压力波动
（3）对于到发线，在设置屏蔽门以后的各种工况中，到发线压力峰值相差不大，基本一致。
工况1-2（正线一侧开启、其他屏蔽门封闭）略好于其他工况。针对设置屏蔽门以后，不同屏蔽门开启工况下，到发线压力峰值对比分析如表3.4-18所示。
表3.4-18 屏蔽门不同开闭工况下到发线压力峰值
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线15.9 m。
（4）设置屏蔽门以后，到发线上的压力波动情况如表 3.4-19 所示，表明工况 1-1（全部屏蔽门封闭）的压力波动值最大，正线两边封闭（工况 1-4）最有利。
表3.4-19 屏蔽门不同开闭工况下到发线压力波动
（5）设屏蔽门以后，各工况正线和到发线的压力峰值都在 3 kPa 以上，正线和到发线的压力波动值大于3 kPa/3 s，不能完全满足初步设定的标准。
（6）设置屏蔽门以后各工况正线上的站台风速情况如表 3.4-20 所示，表明工况1-2（正线一边开启）的站台风速最大。
表3.4-20 屏蔽门不同开闭工况下正线风速
备注：上述风速测点为车站中点，距车站中心线5.5 m。
这主要由于在站台正线屏蔽门有开启的情况下，列车经过会形成很强的涡流，加之列车距站台的尺寸有所减小（相对施工设计方案）等，共同作用。在车速为 250 km/h 时，各工况的正线站台风速都大于 5 m/s，不满足初步设定的标准。
（7）设置屏蔽门以后各工况到发线上的站台风速情况如表3.4-21所示。各工况的站台风速均小于5m/s，满足初步设定的标准。
表3.4-21 屏蔽门不同开闭工况下到发线风速
备注：上述风速测点为车站中点，距车站中心线15.9 m。
（8）本节中的工况1-1（屏蔽门完全关闭）车站内的压力计算结果要大于上节中相同速度下的计算值。
在设置屏蔽门后的工况（屏蔽完全关闭、隧道设置竖井）和上节中相应的工况下，车站内正线一侧压力峰值、瞬变压力和风速对比分析如表3.4-22、表3.4-23所示。
表3.4-22 有无屏蔽门工况下站内压力峰值
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线5.5 m。
表3.4-23 有无屏蔽门工况下站内瞬变压力
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线5.5 m。
（9）设置屏蔽门以后，正线的风速有所增加。
针对有无屏蔽门情况下站台风速的对比分析如表3.4-24所示。
表3.4-24 有无屏蔽门工况下站内风速
备注：上述压力峰值测点为车站中点，距车站中心线5.5 m。
（10）设屏蔽门时最不利工况下的屏蔽门压力为 3.8 kPa，可以作为屏蔽门强度检验的依据之一。
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