钢桁梁断面形式对公铁两用桥上列车气动特性影响

钢桁梁断面形式的不同可能会改变桥上列车的气动力，进而影响桥上列车运行安全性和舒适性。为此，以某千米级公铁两用悬索桥为工程为背景，通过风洞试验对三种常用钢桁梁断面形式的桥上列车进行测力、测压试验。研究结果表明，当单列车位于三种钢桁梁断面形式上的上游时，列车的阻力、升力系数无明显差异，而单列车位于下游时，列车的阻力、升力系数有较大的区别；在双车状态下，由于迎风侧列车的遮挡作用，改变了不同钢桁梁断面形式下列车的流场，使得钢桁梁断面形式对背风侧列车影响较小。无论列车位于上游、下游，其三种钢桁梁断面形式下列车的阻力系数、升力系数随风攻角的变化趋势一致。当列车位于上游时，其三种钢桁梁断面形式上列车顶部和底部圆弧过渡段都出现不同程度的流动分离，使得其列车平均风压系数不同；当列车位于下游时，三种钢桁梁断面形式上列车平均风压系数变化趋势一致，说明钢桁梁断面形式对下游列车的平均风压影响较小。列车位于上、下游时，其脉动风压系数会有显著的差异，其脉动风压系数的大小受腹杆布置形式的影响要比梁高的不同更为显著。本文研究结果可为大跨钢桁梁桥的断面形式选取提供参考和依据。