华南理工大学学报(自然科学版)

作者：施成华, 王昂, 邓锷, 等

单位：中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075

关键词：桥隧段,风屏障,高速列车,气动荷载,行车安全性

基金：高铁联合基金重点资助项目 (U1534206); 国家自然科学基金资助项目 (51978670); 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 (2019zzts291)

高铁线路隧道－桥梁－隧道路段常伴随强烈的横风，列车行驶至隧道与桥梁连接段时常常受到横风的突然冲击，严重影响了列车的行车安全性。基于计算流体力学RNG 湍流模型和多孔介质理论，建立列车－隧道－桥梁－风屏障三维 CFD 数值模型和风－车－轨－桥动力耦合分析模型，研究了高速列车通过隧道－桥梁－隧道路段过程中列车的气动荷载和行车安全指标的变化特性。结果表明: 桥隧相连段设置风屏障后，各节车厢的气动荷载突变幅值显著降低，降幅达 50% 以上，其中横向力和倾覆力矩受风屏障的影响最为显著，降幅高达 88%以上; 设置风屏障后列车行车安全指标显著降低，迎风侧和背风侧各轮对 (除了头车 1、3 号轮对外) 的安全指标波动幅度相同; 头车的安全指标对整个列车行车安全性起控制作用，尤其是头车转向架前轮 (即 1、3 号轮对) 的; 列车由隧道驶入桥梁过程中的行车安全性较由桥梁驶入隧道过程的小。

来源：2020年第6期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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