叶片式导风屏障的高度优化研究

作者：谢海清; 吕娜; 徐建华; 张鹤; 董扬

来源：铁道工程学报, 2021, 38(11): 74-85.

• 铁路桥梁
• 导风屏障
• 高度优化
• 风洞试验
• 挡风性能
• 气动力系数
• 减风率

研究目的:在混凝土桥上安装叶片式导风屏障时,通常需要在桥面设置一定高度的基础,基础高度和导风叶片高度共同参与挡风;基础过高,会增加桥梁自身荷载;导风叶片过高,则会增大导风屏障自身受力,制造成本也会增高。因此,本文旨在通过风洞试验,研究叶片式导风屏障总高度、导风叶片高度以及基础高度对列车气动力系数、列车周围的风压系数以及轨道中心线处风速的影响规律,旨在得到叶片式导风屏障各高度对列车运行安全及桥梁受力的影响,为工程应用时各高度的选取提供依据。研究结论:(1)桥面安装导风屏障后,列车周围风压系数、列车三分力系数以及轨道中心处风速均有所降低,对提高桥梁的安全行车有积极作用;(2)能够兼顾挡风性能和经济性的叶片式导风屏障最佳总高度在3～3.5 m之间;(3)导风屏障基础高度的增加对挡风效果的贡献不明显,在满足列车安全舒适运行需求的同时,应尽可能降低基础高度;(4)实际工程导风屏障高度还应结合车速、风速,通过风-车-桥耦合振动分析进一步验证;(5)本研究成果可为叶片式导风屏障高度的选取提供初步依据。

• 单位
  中铁二院工程集团有限责任公司; 成都亚佳工程新技术开发有限公司