高速铁路桥梁全封闭声屏障列车压力波荷载的数值模拟

摘要

列车高速通过桥上全封闭声屏障时会产生压力波,作用于全封闭声屏障引起全封闭声屏障的振动.为了探究作用于全封闭声屏障上的压力荷载的特点,以某全封闭声屏障使用线路为研究背景,通过CFD数值模拟对列车通过全封闭声屏障过程中形成压力波的特性进行了研究.在验证数值模型的基础上,考查了压力波在横向、纵向分布的特点及衰减特性,分析了最不利压力荷载出现的时刻以及位置,对比分析了车速、全封闭声屏障断面形状及双车交会的影响.结果 表明,全封闭声屏障内同一断面压力荷载基本相同,压力波沿列车运行方向存在最不利的压力,单车以200 km/h行驶时,全封闭声屏障表面最大正压为758.54 Pa,最大负压为-959.56 Pa.列车驶出后,全封闭声屏障内仍有一定的压力波,其衰减周期为压力波在全封闭声屏障内传播一个循环的时间.阻塞比保持不变时,全封闭声屏障断面形状对于压力波的影响较小,双车对开时全封闭声屏障压力荷载显著增大,正压最大值为1462.72 Pa,负压最大值为-1613.08 Pa.