我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

铁道标准设计2025年第04期:公轨并行桥梁横风作用下桥面列车和车桥系统气动特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邓佳逸;陈诗璇;吴庆;漆勇;封周权;华旭刚;

单位:湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室;林同棪国际(中国)工程咨询有限公司;湖南大学重庆研究院;

摘要:为探究大跨公轨并行桥梁在横向风力作用下桥面列车和车桥系统的气动特性,以某座大跨公轨并行斜拉桥为例,采用节段模型风洞试验方法,分别进行桥面列车的风压测试和车桥系统的静力三分力试验。此外,还应用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术,分析车桥系统的流场分布情况。列车测压和CFD模拟结果表明,在均匀来流条件下,单列列车或双列列车前车的迎风面为正压区,而顶面和背风侧表面则形成负压区,双列列车的后车全表面均为负压。CFD模拟流场显示,在主梁风向下游出现交替脱落的旋涡现象。通过列车测压结果计算列车三分力系数,发现在横向风力作用下,迎风侧列车产生的阻力和升力系数相对较高,而力矩系数较低。随着风攻角由负到正的变化,阻力和升力系数逐渐减小。对于双列列车情况,后车对前车的影响较小,而前车对后车产生明显的遮挡效应,导致后车产生负向气动力。当列车远离主梁迎风侧时,列车的阻力系数和升力系数逐渐降低,从而提高列车的行车安全性,但同时整体车-桥系统的阻力系数和升力系数反而增大,对主梁的抗风性能不利。基于研究结果,建议在公轨并行桥梁设计中,将列车轨道布置在靠近主梁中线位置,以维护行车稳定性并兼顾主梁抗风安全。这项研究提供了明确的气动性能数据,有助于更好地理解公轨并行桥梁在横向风力作用下的行为,并为其设计和改进提供参考和依据。

关键词:公轨并行桥;;车桥系统;;风洞试验;;气动特性;;三分力系数

基金资助:湖南省自然科学基金项目(2021JJ30106);; 重庆市自然科学基金项目(2022NSCQ-MSX5727)