摘要

风屏障由于能提高侧风下列车的行车安全性,近年来引起了学者的广泛关注。然而,在过去的几十年中,风屏障结构参数(如风屏障高度和透风率等)对列车迎风面和背风面的平均压力系数差的影响研究尚不充分。为综合考虑风屏障高度、透风率以及风屏障与列车间距对列车平均压力系数差的影响,本文基于正交设计方法,对25个不同结构参数工况进行了详细数值模拟研究,并采用同步风洞试验验证了结果的正确性。研究结果表明:随着透风率(R)的增加,列车平均压力系数差先减小后增大;随着高度(H)的增加,列车平均压力系数差先增加后减少;而随着风屏障与列车间距(D)的增大,列车平均压力系数差则呈单调减小趋势。此外,根据极差与方差分析理论发现,三个因素的相对重要性为:透风率>高度>风屏障与列车间距。最后,确定了建议风屏障透风率和高度,分别为20%和110 mm。而当透风率为40%,高度为85 mm时,列车处于相对不安全的状态。研究成果可为风屏障的结构设计提供参考。