导风屏障对高铁桥梁桥面风场影响的风洞试验研究

风屏障是常用的高铁桥梁防风设施，新型导风屏障能够减小屏障风荷载，兼顾风屏障和桥梁结构安全。为明确导风屏障的防风机理，通过1∶15的大比例节段模型风洞试验，采用开发的移动测试系统和眼镜蛇风速仪测试桥上的湍流度和3个方向的风速分量，研究导风屏障参数—导风面1倾角、导风面2高度和屏障下部尺寸对桥上三维风场特性的影响，并通过3种等效方法获得了不同试验工况下的等效风特性指标，为导风屏障参数设计提供依据。研究结果表明：导风屏障能够有效减小桥上风速，且具有较强的气流引导作用，横向风速比和垂向风速比最大分别可达0.25和0.17。导风面1角度改变对桥上风场影响较小，导风面2高度对横向和垂向导风作用影响明显，减小导风面2高度时横向风速比极值上升0.1以上。增大导风屏障下部尺寸可增强遮挡作用和导风作用，且能够抑制桥面附近的射流强度。遮蔽作用是导风屏障防风效果的主导因素，但导风屏障对气流的偏转作用亦会一定程度影响防风效果，考虑三维风特性的等效屏蔽参数与基于合成风速的等效风速的评价结果差异极值减少20%。