高速铁路是推动国家发展的重要基础设施之一，但高速列车运行速度的提升带来了显著的隧道压力波问题，严重影响了乘客的乘车舒适性以及隧道和列车的结构安全性，制约着高速列车事业的进一步发展。数值模拟是研究隧道压力波问题的最常用方法，其利用数值方法在计算机上求解流体力学的控制方程，能够模拟各种隧道和列车工况下压力波在隧道内的传播过程，尤其是一维数值模拟方法，可以显著提高计算效率，适合复杂隧道工况压力波的快速计算。本文利用一维数值模拟，结合理论分析和实车测试，进行的相关研究如下：

1.改进了高速列车隧道压力波一维计算方法，通过提出边界条件的对称处理策略和网格点的分层更新策略，解决了一维程序在处理多列车行驶时编程复杂度上升的问题，同时增强了程序的可扩展性。通过与实车试验和三维数值模拟结果对比，验证了本文建立的方法和开发的程序的正确性。

2.建立了车体测点压力状态和隧道测点压力状态与TWS（Train Wave Signature）反射次数及TWS经过车体测点距离的对应关系，根据TWS反射次数的奇偶性推导出了车体测点和隧道测点的四种压力状态。分析出TWS对尾车测点压力影响位于状态4与TWS-II影响叠加导致测点产生压力极值的条件：TWS在列车驶出隧道过程中传播至隧道端口，根据该条件推导出了基于尾车最大正压的临界隧道长度公式，该公式的正确性被实车试验数据所验证。

3.系统研究了补强套衬引起的隧道内气动效应变化。研究结果表明：初始压力波传过布置在隧道内的套衬会产生反向传播的压力波系，隧道内测点的压力受初始压力波和反向传播波系共同影响，套衬安装位置不同，反向传播波系与初始压力波的叠加位置不同，从而改变隧道和列车表面的压力分布。另外，套衬的长度、位置、数量和厚度等因素都会对压力变化产生影响。当套衬位于隧道入口附近时，对初始压力波压力影响较大。随着套衬长度的增加，反向传播波系的持续时间也会延长，进一步影响压力的变化。

4.建立了多列车连续通过隧道的压力波一维计算方法，分析了不同压力波叠加工况下第二辆列车通过隧道产生的气动效应。研究结果表明：与单列车通过隧道的压力波效应相比，多列车压力波效应的叠加使得隧道内气动效应恶化。隧道和列车设计参数的变化会对叠加效应产生明显影响。随着压力波反射轮次的增加，压力波峰值逐渐衰减，隧道最大压力峰峰值与压力波循环轮次之间存在二次函数关系。

综上所述，本文使用改进的一维隧道压力波计算方法，研究了高速列车通过隧道引起的压力波效应及其影响因素，相关研究结果可为一维方法的发展和高速铁路的建设和运营提供借鉴。