对高速铁路声屏障气动力的数值模拟研究与试验验证

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1、·桥梁·高速铁路声屏障气动力的数值模拟研究与试验验证朱正清，成志强(1．铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300142；2．西南交通大学力学与工程学院，成都610031)摘要：采用三维不可压缩非定常流模型，对高速列车驶过声屏障所引起的空气压力波进行了数值模拟．并与现场试验比较，模拟方法得到现场测试结果的验证。数值模拟和试验研究表明，气动力具有典型的“头波”和“尾波”特征，“头波”正负压幅值均大于“尾波”，压力波的正负压力场均呈“靶形”。气动力的最大压力与速度的平方成正比，随声屏障距近轨中心的距离增大而线性减小，随声屏障高度的增加而增加，呈非线

2、性加速增加。关键词：高速铁路；声屏障；气动力；数值模拟；试验验证中图分类号：u238文献标识码：A文章编号：1004—2954(2011)l1—0077—04NumericalSimulationandExperimentalVerificationofDynamicPressuresonNoiseBarriersofHighSpeedRailwaysZhuZhengqing，ChengZhiqiang(1．ChinaRailwayThirdSurveyandDesignInstituteGroupCorporation，Tianjin3002

3、51；2．SchoolofAppliedMechanicsandEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031)Abstract：DynamicpressurefieldsonnoisebarriersurfacesweresimulatedbythreedimensionaluncompressibleunsteadymodelwhenEMUtrainspassingby．Thesimulationmethodswerewellverifiedsincesimulationresul

4、tswereinaccordancewithrealtraintestresults．Resultsshowedthatdynamicpressureswerecharacterizedbyits“headwave”and“tailwave”．maximumvaluesofpositivepressureandnegativepressureof“headwave”wereobviouslylargerthanthoseof“tailwave”．bothpositiveandnegativepressurefieldsofpressurewav

5、ehadtheshapeofa“target”．Peakvaluesofpressurewavesincreasedproportionallywiththesquareoftrainvelocitiesandsharplywiththeheightofbarriersinnon—linearrelation，decreasedproportionallywiththedistancebetweennearrailcenterandbarriers．Keywords：Highspeedrailway；Noisebarrier；Dynamicpr

6、essure；Numericalsimulation；Experimentalverification高速铁路在给人们生活带来便利，使物流更加快而日趋严重。为打造绿色铁路，具有吸声、隔声功捷的同时，也引起噪声污染，并且噪声问题随速度提升能的声屏障被广泛应用于铁路沿线以降低噪声。国外研究经验表明：高速行驶的列车使列车周围的空气产收稿日期：2011—08—29作者简介：朱正清(1968一)，男，高级工程师，E．mail：274774759@生强烈扰动，当行驶的列车高速通过声屏障瞬间，这一qq·corn。扰动将会加剧，引起声屏障表面的空气压力发生突变

7、，参考文献：通部交通战备办公室，1998．[1]交通部公路司，中国工程建设标准化协会公路工程委员会．JTG[6]高玉兰．软塑淤泥地层中继问顶进框架桥施工技术[J]铁道标准B01—2003公路工程技术标准[S]．北京：人民交通出版设计，2011(8)：71．社，2004．[7]梁红燕．大型火车站内顶进框架桥的设计[J]．铁道标准设计，[2]路桥集团第一公路工程局．JTJ041—2OOO公路桥涵施工技术规2011(2)：76．范[S]．北京：人民交通出版社，2000．[8]龚宏华，胡洲，万波，等．既有线高路堤下箱涵顶进施工技术[3]周水兴，何兆益，

8、邹毅松，等．路桥施工计算手册[M]．北京：人民[J]．铁道标准设计，2010(4)：63．交通出版社．2001．[9]王兵，王德华．大跨度下穿顶进框架