风屏障对桥梁及车桥系统气动特性影响的数值研究

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作   者：

周蕾;  何旭辉;  陈争卫;  谢台中;  敬海泉; 

作者机构：

中南大学土木工程学院;  中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室; 

关键词：

风屏障;  车桥系统;  透风率;  横风; 

期刊名称：

中南大学学报(自然科学版)

基金项目：

风雨作用下高速铁路车-轨-桥时变系统横向稳定性基础理论研究

i s s n：

1672-7207

年卷期：

2018 年 49 卷 07 期

页   码：

1742-1752

摘   要：

利用数值模拟方法探究风屏障参数对流线型桥梁气动特性的影响;分析风屏障对不同桥型气动特性的影响并进行横向对比;讨论风屏障的透风率对车桥系统的气动特性以及流场的影响,通过分析车桥的三分力系数、压力云图、速度流线图、车桥表面风压分布以及风剖面等特征,揭示风屏障对车桥系统气动特性的影响机理。研究结果表明:风屏障能降低主梁上方的流速,从而减小列车的阻力和力矩,但同时也增加了桥的阻力,因此,安装风屏障可提高列车的行驶安全性但不利于桥梁抗风;针对流线型主梁断面,当风屏障高度为3 m且透风率为30%时为最优组合,此时车桥系统的阻力系数可达到最小值1.33;风屏障对不同桥型的遮蔽效应不同,相同的风屏障遮蔽效应对流线型主梁断面的影响远大于对钝体主梁断面的影响。