高速列车通过隧道-桥梁-隧道时车体的气动效应
2021-06-04邓锷杨伟超何旭辉王昂
湖南大学学报(自然科学版) 2021年5期
邓锷,杨伟超,何旭辉,王昂
(中南大学 土木工程学院,湖南 长沙,410075)
随着我国西部山区高速铁路建设的快速发展,高速铁路沿线中桥隧相连段已成为峡谷两侧最常见的基础设施场景[1-2].如兰渝线以及沪昆线贵州段,桥梁与隧道占线路总长的比例可达70%~80%.由于峡谷地形对气流的特殊作用,当高速列车运行至桥隧相连段或完全运行于桥梁上时常遭遇强横风[3].为同时保证列车运行安全和桥梁结构的稳定性,开孔式风屏障逐渐在该地区桥梁上推广应用.
近年来,国内外诸多学者围绕桥上风屏障的防风性能展开一系列研究.何旭辉[4-5]等通过风洞试验研究了一种百叶窗型风屏障对车桥系统气动特性的影响,并针对风屏障参数进行了优化.Xiang 等[6]和项超群等[7]研究了不同风屏障高度对运行于桥上的列车气动荷载的影响,结果表明列车气动荷载随风屏障高度增加而减小,风屏障高度为4 m 时比没有设置风屏障时列车各项气动荷载系数减小40%~50%.何玮等[8]研究了风屏障透风率对横风下大跨度斜拉桥车-桥耦合振动的影响,结果表明车辆和桥梁的动力响应均随透风率的增大而增大.Olmos 等[9]和郭薇薇等[10]分析了风屏障对车桥系统气动效应及桥上高速行驶车辆运行安全性的影响.可见,上述研究主要是针对高速列车完全运行于桥上风屏障区段时的气动性能及行车安全,并未涉及列车运行过程中基础设施场景的转换.张田等[11]研究发现横风环……
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