本书在总结作者研究成果的基础上，从高速铁路空气动力学的研究方法、影响因素、控制标准等多个角度系统地介绍了高速铁路空气动力学的研究进展和主要成果，对高速铁路线间距、隧道净空断面的优化进行了仿真分析和计算，总结了目前国内高速铁路主要型式隧道内气动效应主要变化规律在此基础上；根据测试数据以及数值模拟结果，介绍了在高海拔地区、特殊地质条件地区、地下高速铁路车站、隧道结构附属物等多个场景的工程实践情况；对高速铁路隧道气动效应工程应用实际进行了展望。
随着建成通车隧道的增多，列车通过隧道时诱发的空气动力学效应逐步成为高速铁路发展不可忽视的问题。 我国自20世纪90年代就开展了相关的研究， 随着京沪、京广、郑西一系列高速铁路的开通运营，我国在结合相关线路现场试验的基础上，开展了大量的空气动力学方面的研究，并取得了一系列阶段性研究成果，为铁路列车多次提速提供了空气动力学方面的安全保障。本书基于隧道空气动力学效应对工程带来的影响，详细地介绍了空气动力学在高速铁路隧道工程中的运用与实践，期待本书能为我 国高速铁路隧道的设计及建设提供参考。
作为基础工程，隧道工程是铁路工程、特别是高速铁路的重要组成部分。据不完全统计，截至2020年底，中国铁路运营铁路隧道为16798座19630km，在建铁路隧道2746座6083km，规划铁路隧道6395座16325km，这些隧道中包含大量长大及超长隧道。随着建成通车隧道的增多及列车速度的提高，列车通过隧道时诱发的空气动力学问题成为了制约高速铁路发展关键因素之一。
我国于1995年在山西南同蒲线进行了首次隧道气动效应试验，初步掌握了隧道内压力波的产生及传播规律，为今后的理论分析和缩尺模型提供了实测数据依据。进入21世纪后，我国在气动效应相关领域取得了长足进展，先后结合合武、石太、武广、京沪等高速铁路联调联试及综合试验开展了大量隧道气动效应相关研究，并取得了一系列研究成果，为我国高速铁路提供了相应的技术支持。本书通过对武广、京沪、郑西等几十条高速铁路联调联试及综合试验海量数据的挖掘，并结合仿真计算，系统阐述了列车高速通过隧道时影响气动效应主要因素及其对隧道净空面积、线间距、附属设施等的影响，提出了隧道空气动力学效应在高速铁路隧道工程中的运用与实践，本书成果可为我国高速铁路隧道的设计及建设提供参考。
全书共分9章：第1章论述了目前隧道气动效应在国内外的研究进展及涉及的科学问题；第2章介绍了隧道空气动力学相关研究方法，包括理论分析、实车试验、模型试验和有限元仿真计算等；第3章分析了影响隧道气动效应的主要因素及相关参数计算方法、评判标准等；第4章主要对国内外高速铁路线间距进行了对比分析，介绍了我国铁路线间距的确定方法，分析了线间距对列车动力学性能的影响；第5章从实车试验和数值仿真两方面分析了隧道内设置套衬导致隧道净空断面突变对隧道气动效应的影响；第6章总结了世界各国铁路隧道净空面积现状，提出了不同速度高速铁路隧道净空断面积优化的建议；第7章分析了海拔变化对隧道气动效应的影响；第8章介绍了地下车站气动效应的研究现状、机理，分析了屏蔽门系统和泄压井对地下车站气动效应的影响；第9章分析了附属设施气动荷载的影响因素，给出了附属设施气动荷载分布规律。
本书由柳墩利总策划并组织撰写、统稿，马伟斌主审，主要撰写人员包括马伟斌、程爱君、方雨菲、郭小雄、郑泽福、王辰。在本书撰写过程中，得到了多方面的支持和帮助。铁科院集团公司赵有明研究员、龚增进研究员、韩自力研究员、刘艳青研究员、张千里研究员、赵欣欣研究员、郭湛研究员，中铁西南院吴剑教授级高工提出了许多宝贵的意见；交通运输行业高层次人才培养项目对本书进行了资助，在此一并致以诚挚的谢意！特别感谢国家铁路局工程质量监督中心和中国铁道出版社有限公司为本书出版付出的努力!本书引用了铁科院集团公司有关高速铁路联调联试以及相关科研项目的研究成果、国内外同行和参考文献中的部分研究成果，在此对所有资料提供者和原创者表示感谢！
鉴于作者水平有限，本书不当之处在所难免，敬请读者不吝赐教，以利改正。
柳墩利，男，博士，副研究员，现为国家铁路局工程处副处长，国家铁路局专家，曾在中国铁道科学研究院、中国铁路总公司工作，主要从事岩土工程与地下工程的研究。马伟斌，中国铁道科学院主任研究员，中国铁道学会桥隧委员会委员，中国土木工程学会隧道及地下工程分会理事。主要从事铁路隧道防排水技术研究工作。创新了铁路隧道防排水设计理念和方法，研发了系列新型防排水材料，提出了不同环境地质条件下的隧道防排水结构与系统。主持完成了中国铁路总公司重大重点科研项目30余项；出版专著4部，参与编写国家、行业、企业标准10余部，发表论文30余篇，授权国家专利50余项。
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