横风作用下高速列车-32 m简支梁桥系统气动性能三维数值模拟

摘要

横风作用下,行驶在桥梁上的列车和桥梁之间存在明显的气流相互干扰,增加列车事故发生的可能性.为研究高速列车与桥梁之间的相互气动影响,基于大型计算流体力学软件Fluent,采用三维、定常、不可压缩Navier-Stokes方程,选用适应性良好的Realizablek-ε湍流模型,模拟风洞试验中横风(均匀风0°攻角,90°风偏角)作用下高速列车与32 m简支梁桥系统空气动力学行为.研究结果表明:风速在5～ 25 m/s变化时对车桥气动力系数影响不大;车下桥梁受到列车的干扰,阻力系数增大、升力系数和倾覆力矩系数(以下简称为力矩系数)均减小;桥上列车侧力系数、升力系数及力矩系数较平坦地面时均增大,即桥上列车运行安全性更差.