桥梁对高速列车气动特性影响的风洞试验研究-中南大学学报.pdf

第 46 卷第 8 期 中南大学学报自然科学版( ) Vol.46 No.8 2015 年 8 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Aug. 2015 DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2015.08.052 桥梁对高速列车气动特性影响的风洞试验研究 1, 2 1 1 郭文华 ，张佳文 ，项超群 (1. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙，410075; 2. 中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙，410075) 摘要：为考虑侧风作用下桥梁对高速列车气动特性的影响，以高速列车与双线简支箱梁桥为原型，自主研制缩尺 比为 1:20 的车−桥模型风洞试验模型装置，该装置可改变风偏角、测试对象以及列车与桥梁的相对位置等。测试 高速列车的头车、中车及尾车各自的气动力，建立天平坐标系下测试数据转换到整体坐标系的转换关系，讨论雷 诺数、车辆在桥面横向相对位置、风偏角对高速列车气动系数的影响。研究结果表明：基于自主研制车−桥模型 的风洞试验测试是可行的；雷诺数对车−桥系统的气动性能影响有限；列车位于迎风侧线路时气动影响显著；随 风偏角的增大，高速列车的侧力系数、升力系数、侧倾力矩系数存在减小的趋势。测试所得的高速列车气动参数 可用于进一步开展风−车−桥耦合振动分析。 关键词：风−车−桥系统；侧风；气动特性；风洞试验；气动力系数 中图分类号：TU393.3 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2015)08−3151−09 Wind tunnel test of aerodynamic characteristics of high-speed train on bridge 1, 2 1 1 GUO Wenhua , ZHANG Jiawen , XIANG Chaoqun (1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China; 2. National Engineering Laboratory for High Speed Railway Construction, Central South University, Changsha 410075, China) Abstract: In order to investigate the aerodynamic characteristics of vehicles on bridge under crosswind, a high-speed train model and simple support box bridge were designed to measure the aerodynamic forces acting on the vehicles by a self-developed wind tunnel test mo