高速列車通過隧道口聲屏障氣動性能及動力特性分析.pdf

1、隨著列車運行速度的提高，隧道噪聲問題也越來越突出，在隧道口設置聲屏障是解決隧道噪聲對周圍居民造成影響的有效方式之一。目前對聲屏障的研究大多停留在普通路基和橋梁段聲屏障上，對隧道口聲屏障研究的公開資料較少。當列車進出隧道時，列車周圍的空氣處在復雜的三維紊流流動中，隧道口聲屏障會受到這種三維紊流的影響，使聲屏障上的受到的氣動荷載發(fā)生復雜的變化。因此，對隧道口聲屏障進行研究是很有必要的。本文建立了高速列車單車駛過設置在隧道口的直立型插板式聲屏

2、障的計算模型，對高速列車單車駛過聲屏障時的氣動性能進行了計算分析，并利用流固耦合方法，對聲屏障H型鋼立柱進行了強度計算分析，最后應用疲勞相關理論對聲屏障H型鋼立柱進行了疲勞壽命的預測和疲勞分析。本文主要結論如下:
　　1、隧道口聲屏障豎向高度上的列車風荷載分布表現(xiàn)為:列車風荷載幅值從聲屏障頂部到底部呈增大狀態(tài)，在頂部區(qū)域變化率較大，底部區(qū)域變化率較小。隧道口聲屏障上受到的列車風荷載幅值與其距線路中心線距離、列車速度之間都成二次函數

3、關系。
　　2、隧道口直立型插板式聲屏障結構的固有頻率遠遠大于列車單車通過時產生的列車脈動風的頻率，列車單車通過時，聲屏障不會發(fā)生共振。隧道口聲屏障的最大位移和最大等效應力均發(fā)生在隧道出口0m處聲屏障上。聲屏障的最大位移和H型鋼受到的最大等效應力均與列車運行速度成二次函數關系，與其距線路中心線的距離基本成線性關系。H型鋼立柱的最大等效應力與列車運行速度和聲屏障距線路中心距離之間成二元二次函數關系。
　　3、隧道口聲屏障H型鋼