高速鐵路橋梁擋風(fēng)屏遮蔽效應(yīng)分析

霍 卿, 許建林, 梅元貴,*

(1. 唐山學(xué)院 交通與車輛工程系, 河北 唐山 063000;2. 蘭州交通大學(xué) 甘肅省軌道交通力學(xué)應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 蘭州 730070)

0 引 言

百里風(fēng)區(qū)是指蘭新鐵路紅旗坎站至了墩站全長123 km的區(qū)間，區(qū)間內(nèi)多含橋梁[1]，該區(qū)間全年有320天刮8級(jí)以上大風(fēng)，12級(jí)以上的強(qiáng)風(fēng)經(jīng)常出現(xiàn)，且盛行風(fēng)向主要集中在東北東(NNE)至北西北(NNW)，是我國乃至世界上鐵路風(fēng)災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)之一[2-4]。

在大風(fēng)作用下,列車空氣動(dòng)力性能惡化,強(qiáng)風(fēng)不僅影響列車的橫向穩(wěn)定性,還會(huì)導(dǎo)致列車空氣阻力迅速增加或聚降[5]；大風(fēng)中運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)可能導(dǎo)致供電出現(xiàn)異常；氣動(dòng)噪聲給司乘人員帶來的影響也非常明顯。這些都嚴(yán)重影響了行車的安全性和乘坐的舒適性[6-8]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自1960年至今，新疆鐵路運(yùn)輸因風(fēng)沙造成的行車安全事故總計(jì)38起。因大風(fēng)造成的列車停輪次數(shù)更是數(shù)不勝數(shù)，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益[9]。

為減緩風(fēng)害，提高列車安全運(yùn)行和旅客的乘車舒適性，在大風(fēng)區(qū)線路建設(shè)工程中一般加裝擋風(fēng)設(shè)施。常見的擋風(fēng)設(shè)施主要有不透風(fēng)的擋風(fēng)墻和可透風(fēng)的擋風(fēng)屏。路塹和路堤上多采用擋風(fēng)墻， 橋梁上多采用擋風(fēng)屏，以減小結(jié)構(gòu)風(fēng)載荷[10]。由于擋風(fēng)屏的多孔結(jié)構(gòu)，流體通過后與擋風(fēng)墻結(jié)構(gòu)相比流動(dòng)變得復(fù)雜。因此，正確評(píng)價(jià)擋風(fēng)屏的遮蔽效應(yīng)更為重要，也是保證列車安全運(yùn)行的重要前提和擋風(fēng)屏抗風(fēng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

目前，國內(nèi)外針對(duì)擋風(fēng)屏的遮蔽效果開展了較多的研究。國內(nèi)方面：項(xiàng)超群采用真實(shí)模擬列車運(yùn)動(dòng)的動(dòng)網(wǎng)格算法，計(jì)算不同擋風(fēng)屏高度下橋上列車的氣動(dòng)力系數(shù)，研究列車周圍流場(chǎng)靜壓分布和速度分布，并與傳統(tǒng)靜網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析[11]。張?zhí)颷12]、向活躍[13]、梅群峰[14]等應(yīng)用數(shù)值模擬方法，在模型的特定斷面上取測(cè)點(diǎn)，通過對(duì)壓力、速度等參數(shù)的比較，在橫風(fēng)條件下對(duì)不同類型擋風(fēng)屏的高度、開孔率、布置形式等參數(shù)進(jìn)行了研究。鄒云鋒、何旭輝基于同步測(cè)壓方法，以京滬高速鐵路典型高架橋和CRH2列車為背景，研究了多種擋風(fēng)屏參數(shù)對(duì)典型車橋組合狀態(tài)下車輛氣動(dòng)力和風(fēng)壓分布的影響，分析擋風(fēng)屏的氣動(dòng)影響機(jī)理[15-16]。何瑋、郭向榮通過風(fēng)洞試驗(yàn)得出在橋梁上設(shè)置不同透風(fēng)率擋風(fēng)屏情況下橋梁和橋上不同位置處列車的三分力系數(shù)，并研究擋風(fēng)屏透風(fēng)率對(duì)側(cè)風(fēng)下大跨度斜拉橋車橋系統(tǒng)耦合振動(dòng)的影響[17-18]。以上研究主要針對(duì)擋風(fēng)屏前期合理設(shè)計(jì)形式和主要參數(shù)的合理取值。另外，如郭微微[3]和唐煜[19]等通過數(shù)值模擬的方法，對(duì)橫風(fēng)條件下考慮車、橋、屏三者耦合系統(tǒng)下的車輛行車安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，但模型中未涉及風(fēng)向、風(fēng)速、毗鄰結(jié)構(gòu)等因素的影響。

國外方面： Fujii等[20]、Baker 等[21]闡述了日本和歐洲的擋風(fēng)屏措施。Shunji Takahashi等[22]在橫風(fēng)下考慮結(jié)構(gòu)與地形地貌的相互作用，取典型斷面對(duì)不同開孔率擋風(fēng)屏的遮蔽效果進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。Crosby等[23]在橫風(fēng)條件下，考慮擋風(fēng)屏和房屋的簡單模型的相互作用，對(duì)滲透式擋風(fēng)屏對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的風(fēng)場(chǎng)遮蔽效果特性進(jìn)行了研究，但以上作者在模型中均未考慮橋梁的影響。

文獻(xiàn)[24]表明風(fēng)對(duì)于結(jié)構(gòu)的影響與風(fēng)向有關(guān)。橫風(fēng)條件下建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)載氣動(dòng)特性不具有典型性[25]。另外，當(dāng)建筑群結(jié)構(gòu)相互間距較近時(shí)，由于旋渦的相互干擾，建筑結(jié)構(gòu)某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大[26]?？梢姡?dāng)對(duì)擋風(fēng)屏結(jié)構(gòu)進(jìn)行遮蔽效應(yīng)評(píng)價(jià)時(shí)，僅考慮橫風(fēng)工況，而不考慮橋梁以及毗鄰建筑、風(fēng)速風(fēng)向、地形地貌等因素影響下的氣動(dòng)特性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要對(duì)擋風(fēng)屏實(shí)地的遮蔽效應(yīng)進(jìn)行研究。

綜上所述，基于目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于擋風(fēng)屏的研究主要集中前期結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)、以及在橫風(fēng)工況下僅以擋風(fēng)屏本身作為研究對(duì)象較少結(jié)合實(shí)地工況對(duì)擋風(fēng)屏的特性進(jìn)行研究的條件下，本文通過三維數(shù)值模擬方法，以百里風(fēng)區(qū)吾普爾大橋上透風(fēng)式擋風(fēng)屏為研究對(duì)象，模型盡量還原真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，考慮擋風(fēng)屏本體及周邊地形地貌(坡度約3.1%)及相鄰擋風(fēng)設(shè)施，如：防風(fēng)明洞、擋風(fēng)墻、吾普爾大橋等，并結(jié)合不同斷面位置、風(fēng)向角、風(fēng)速、線路布局等影響因素對(duì)擋風(fēng)屏遮蔽效應(yīng)進(jìn)行研究，為擋風(fēng)屏的抗風(fēng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)及列車安全運(yùn)行提供合理的參考依據(jù)。

1 擋風(fēng)屏結(jié)構(gòu)介紹及模型展示

1.1 擋風(fēng)屏結(jié)構(gòu)介紹

擋風(fēng)屏位于百里風(fēng)區(qū)的核心地帶的吾普爾大橋上，為雙側(cè)設(shè)置、與橋梁本體連接的板式擋風(fēng)屏結(jié)構(gòu)。全長241m，高4m，屏體上部和下部分別由開孔率為10%和20%的長圓形開孔波紋板組成，是一種新的結(jié)構(gòu)，其西側(cè)與防風(fēng)明洞入口相連，東側(cè)一端直接與擋風(fēng)墻相連。圖1和圖2分別給出了擋風(fēng)屏的結(jié)構(gòu)示意圖和實(shí)景圖。

圖1 擋風(fēng)屏結(jié)構(gòu)Fig.1 Windshield structure

1.2 擋風(fēng)屏模型展示

本文采用1∶10計(jì)算模型，擋風(fēng)屏全長24.1 m，高0.4 m(以擋風(fēng)屏高度為特征尺度H)，整個(gè)計(jì)算域?yàn)?90H(長)×100H(寬)×100H(高)。靜態(tài)網(wǎng)格繞流計(jì)算模型如圖3所示，并盡可能保持擋風(fēng)屏毗鄰結(jié)構(gòu)如：防風(fēng)明洞、擋風(fēng)墻、橋梁(吾普爾大橋)、路基、涵洞、地形地貌(其中擋風(fēng)屏防風(fēng)明洞端地貌形成了明顯的路塹結(jié)構(gòu))等環(huán)境特征，幾何結(jié)構(gòu)真實(shí)、復(fù)雜，如圖4、圖5所示。

(a) 擋風(fēng)屏防風(fēng)明洞端(西側(cè))

(b) 擋風(fēng)屏擋風(fēng)墻端(東側(cè))

圖3 模型計(jì)算域及邊界條件Fig.3 Model computation domainand boundary condition

圖4 模型端口細(xì)節(jié)Fig.4 Model port detail

(a) 橋梁及擋風(fēng)屏細(xì)節(jié)

(b) 路基及擋風(fēng)墻細(xì)節(jié)

(c) 明洞端口及通風(fēng)孔細(xì)節(jié)

2 數(shù)值計(jì)算方法及定解條件

2.1 數(shù)學(xué)模型及控制方程

本文采用STAR-CCM+ 11.02進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)分析，防風(fēng)明洞外部的空氣按有黏性體處理，采用SSTk-ω高雷諾數(shù)湍流模型數(shù)值求解防風(fēng)明洞外部的三維定常不可壓縮湍流流動(dòng)，即求解連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和SSTk-ω湍流模型方程。

連續(xù)性方程

(1)

動(dòng)量方程

(2)

式中：上標(biāo)“—、～”分別表示物理量的時(shí)均、質(zhì)量加權(quán)平均和脈動(dòng)量，ρ、p、Ui分別為空氣的密度、壓力(表壓)、速度，τij為平均運(yùn)動(dòng)的應(yīng)力張量。

湍流的模擬采用SSTk-ω模型，其控制方程為：

(3)

(4)

2.2 邊界條件

向活躍[13]采用風(fēng)洞模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，評(píng)估了不同開孔率的圓形孔擋風(fēng)屏防風(fēng)效果，并指出數(shù)值研究中采用擋風(fēng)屏的多孔介質(zhì)模型對(duì)結(jié)果影響不大，且能有效減少網(wǎng)格數(shù)，降低計(jì)算規(guī)模。因此本文模擬的各種風(fēng)向角、風(fēng)速等大風(fēng)繞流擋風(fēng)屏的工況，擋風(fēng)屏按照多孔介質(zhì)處理，防風(fēng)明洞、擋風(fēng)墻、橋梁、路基和地面等為無滑移靜止壁面。洞外開闊空間在橫風(fēng)條件下設(shè)置滑移靜置壁面、速度入口和壓力出口，其余風(fēng)向角工況為速度入口和壓力出口，如圖3所示。圖6表示了風(fēng)速、風(fēng)向與橋梁擋風(fēng)屏關(guān)系的俯視圖，其中β為風(fēng)向角，Uw為風(fēng)速。

圖6 風(fēng)向角示意圖Fig.6 Schematic diagram of wind direction angle

本文縮比模型的計(jì)算網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格，其中外流場(chǎng)主要采用六面體核心網(wǎng)格(Trim 網(wǎng)格)，在橋梁、擋風(fēng)屏、防風(fēng)明洞、擋風(fēng)墻等部件均采用棱柱網(wǎng)格 (Prism 網(wǎng)格)，這樣可以更好地模擬粘性占主導(dǎo)區(qū)域的流動(dòng)[27]。為了保證棱柱網(wǎng)格和六面體核心網(wǎng)格間的良好過渡，在明洞模型表面的棱柱網(wǎng)格設(shè)置為6層，網(wǎng)格增長比為1.2，圖7表示了橋梁、擋風(fēng)屏計(jì)算網(wǎng)格分布情況。在縮比模型周圍，尤其是縮比模型尾流區(qū)域設(shè)置了網(wǎng)格加密區(qū)，總體計(jì)算網(wǎng)格量達(dá)到5200萬左右。

本文采用多孔介質(zhì)方法對(duì)擋風(fēng)屏進(jìn)行處理，計(jì)算過程中認(rèn)為防風(fēng)屏為無厚度含開孔的擋板結(jié)構(gòu)，圖5(a)。遵從達(dá)西準(zhǔn)則，流體的流速與流體的壓力降建立控制方程：

圖7 梁擋風(fēng)屏局部網(wǎng)格展示Fig.7 Local mesh display

Δp=-ρ(α|vn|+β)vn

(5)

(6)

式中：Δp為流體流經(jīng)多孔介質(zhì)的壓力降；ρ為流體密度；vn為入流多孔介質(zhì)的表面流速；α、β為與開孔率相關(guān)的系數(shù)；kp為滲透率；v為流體流經(jīng)多孔介質(zhì)后的流速。

本文中α、β的取值按文獻(xiàn)[3]對(duì)蘭新線擋風(fēng)屏進(jìn)行數(shù)值模擬的結(jié)論并進(jìn)行了算法有效性驗(yàn)證。

3 擋風(fēng)屏遮蔽效應(yīng)分析

3.1 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則與測(cè)點(diǎn)布置

速度是擋風(fēng)屏防風(fēng)效果重要的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則之一。由于擋風(fēng)屏對(duì)來流的影響，側(cè)向風(fēng)在流經(jīng)橋面時(shí)會(huì)形成分布不均勻的渦旋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致同一位置距離橋面不同高度處的風(fēng)速是不同的。為了衡量擋風(fēng)屏的防風(fēng)效果，可以根據(jù)一定高度內(nèi)側(cè)向氣動(dòng)力等效的原則來定義橋面等效風(fēng)速，即[28]：

(7)

式中zr為等效高度范圍，本文取值為路基板面到擋風(fēng)屏頂部高度0.45 m。

擋風(fēng)屏的防風(fēng)效果可以用橋面等效風(fēng)速與來流風(fēng)速的比值，即局部風(fēng)速折減系數(shù)λ表示：

λ=Veq/V

(8)

式中V為橋面高度來流風(fēng)速。

公式(8)是對(duì)結(jié)構(gòu)整體的防風(fēng)效果的評(píng)價(jià)，若僅對(duì)距離橋面某一高度處特征點(diǎn)的防護(hù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以用局部防護(hù)系數(shù)I來表示某特征點(diǎn)處的防護(hù)效果，定義為：

I=1-|u(x,z)|2/V2

(9)

式中u(x,z)為特征點(diǎn)處的局部風(fēng)速。

計(jì)算出整個(gè)防護(hù)區(qū)域內(nèi)所有特征點(diǎn)的局部防護(hù)系數(shù)，然后取平均值，用于評(píng)價(jià)整個(gè)區(qū)域的防風(fēng)效果。

考慮到毗鄰防風(fēng)明洞和擋風(fēng)墻對(duì)擋風(fēng)屏流場(chǎng)的影響，本文在距離擋風(fēng)屏西側(cè)接近防風(fēng)明洞1H的位置、東側(cè)接近擋風(fēng)墻1H的位置、屏體中段位置各取斷面作為分析對(duì)象，同時(shí)在各斷面上行線(接近擋風(fēng)墻一側(cè))和下行線兩條線路中線布置測(cè)點(diǎn)，如圖8所示。圖中第一個(gè)點(diǎn)位置約為0.0625H，即軌面距離路基的距離，各測(cè)點(diǎn)間距0.125H，最高測(cè)點(diǎn)與擋風(fēng)屏頂端平齊。

3.2 典型斷面遮蔽效果分析

圖9給出橫風(fēng)條件下，風(fēng)速40 m/s時(shí)，擋風(fēng)屏防風(fēng)明洞端、橋梁中段和擋風(fēng)墻端三個(gè)斷面上行線軌道中心線風(fēng)速隨擋風(fēng)屏高度變化的曲線圖和各斷面的速度折減系數(shù)。由圖9可以發(fā)現(xiàn)，擋風(fēng)屏東西兩端及其中段的遮蔽效應(yīng)不同。從速度分布情況看，屏體中段風(fēng)速集中在0～4 m，風(fēng)速折減系數(shù)為0.08，遮蔽效果最佳。而對(duì)于擋風(fēng)屏的擋風(fēng)墻一端，風(fēng)速集中在12～16 m。風(fēng)速折減系數(shù)為0.33，遮蔽效果最差，防風(fēng)明洞一端次之。

(a) 速度變化曲線 (b) 各斷面速度折減系數(shù)

為了更好的展示建筑結(jié)構(gòu)對(duì)擋風(fēng)屏遮蔽效果的影響。分別在接近防風(fēng)明洞、擋風(fēng)墻與擋風(fēng)屏銜接位置并靠近防風(fēng)明洞和擋風(fēng)墻一側(cè)取斷面。如圖10表示了擋風(fēng)屏西側(cè)，防風(fēng)明洞端口距離擋風(fēng)屏0.1H位置斷面和擋風(fēng)屏東側(cè)擋風(fēng)墻距離擋風(fēng)屏0.1H位置斷面的速度矢量分布圖。從圖中可以看到，明洞端口和擋風(fēng)墻一端的流體均是向擋風(fēng)屏內(nèi)流動(dòng)，流進(jìn)兩個(gè)擋風(fēng)屏之間的通道，增大了擋風(fēng)屏西側(cè)流體的能量，進(jìn)而減弱了擋風(fēng)屏東西兩端的遮蔽效果。從速度幅值分布看，擋風(fēng)墻一端的流體流動(dòng)速度幅值相對(duì)較大，遮蔽效果較明洞側(cè)要差。

(a) 明洞斷面

(b) 擋風(fēng)墻斷面

從圖11三個(gè)斷面的渦旋結(jié)構(gòu)分布圖可以看到，擋風(fēng)屏防風(fēng)明洞端由于兩側(cè)“路塹”式地貌結(jié)構(gòu)，使得擋風(fēng)屏兩側(cè)及流動(dòng)通道內(nèi)渦旋結(jié)構(gòu)劇烈、明顯，而橋梁中段和擋風(fēng)墻端斷面則無明顯的渦旋結(jié)構(gòu)。

通過上述分析可知，擋風(fēng)墻及明洞端流體向擋風(fēng)屏通道內(nèi)流動(dòng)是造成擋風(fēng)屏兩端和中段的遮蔽效果不同的主要原因。毗鄰建筑結(jié)構(gòu)會(huì)使擋風(fēng)屏的遮蔽效果減弱。另外，地形、地貌使得擋風(fēng)屏附近流場(chǎng)的渦旋結(jié)構(gòu)增強(qiáng)。

3.3 不同線路遮蔽效果分析

線路不同，行駛列車受到的氣動(dòng)作用不同，鑒于蘭新二線的雙線路特點(diǎn)，本節(jié)討論擋風(fēng)屏對(duì)于不同線路的遮蔽效果分析。

圖12表示了不同斷面上行線和下行線速度曲線和速度折減系數(shù)柱狀圖。對(duì)于速度的比較，下行線速度均比上行線速度小，但防風(fēng)明洞端擋風(fēng)屏開孔率20%的部分呈相反特性。有速度折減系數(shù)比較可知，在防風(fēng)明洞端和橋梁中段位置上行線與下行線的遮蔽效果相差不大，速度折減系數(shù)相差僅為0.01～0.02，但在擋風(fēng)墻端擋風(fēng)屏，下行線遮蔽效果明顯優(yōu)于上行線，速度折減系數(shù)相差為0.11，差值百分約27%。

(a) 擋風(fēng)屏防風(fēng)明洞端斷面

(b) 擋風(fēng)屏橋梁中段斷面

(c) 擋風(fēng)屏擋風(fēng)墻端斷面

圖11 各斷面渦旋結(jié)構(gòu)分布
Fig.11 Distribution of vortex structure of each section

(a) 防風(fēng)明洞端

(b) 橋梁中段

(c) 擋風(fēng)墻端

圖13表示了擋風(fēng)屏東側(cè)毗鄰擋風(fēng)墻距離擋風(fēng)屏0.1H斷面的渦旋結(jié)構(gòu)分布。從圖中可以看到，在擋風(fēng)墻的背風(fēng)側(cè)產(chǎn)生了一個(gè)巨大的渦旋結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖10(b)，不難發(fā)現(xiàn)渦旋結(jié)構(gòu)的三維流動(dòng)特性使得流體反流至兩個(gè)擋風(fēng)屏中間的通道內(nèi)，且下行線流速明顯低于上行線流速。使得下行線的遮蔽效果明顯增強(qiáng)。

3.4 不同來流速度遮蔽效果分析

針對(duì)蘭新二線風(fēng)力強(qiáng)勁、多變的特點(diǎn)，本節(jié)討論當(dāng)來流風(fēng)速變化時(shí)，對(duì)擋風(fēng)屏遮蔽效果的影響。

圖14給出了來流速度30 m/s、40 m/s、50 m/s下各斷面上行線速度變化曲線?？梢?，隨著來流速度的增大，各斷面速度增大，且分布趨勢(shì)相似。但是從圖15不同來流風(fēng)速下各斷面各測(cè)點(diǎn)局部防護(hù)系數(shù)的平均值圖可見，隨著來流風(fēng)速的變化，遮蔽效果變化不大，各斷面平均防護(hù)系數(shù)幅值變化僅為0.001～0.002。

圖13 東側(cè)擋風(fēng)墻斷面渦旋結(jié)構(gòu)分布Fig.13 Distribution of vortex structure of the east side windshield wall

(a) 防風(fēng)明洞端 (b) 橋梁中段 (c) 擋風(fēng)墻端

3.5 不同風(fēng)向角下遮蔽效果分析

風(fēng)向是影響結(jié)構(gòu)氣動(dòng)載荷的主要因素之一。結(jié)合蘭新二線多風(fēng)向的特點(diǎn)，本節(jié)將討論風(fēng)向角對(duì)于擋風(fēng)屏遮蔽效果的影響。

圖16和圖17分別給出了風(fēng)向角15°～90°，不同斷面上行線的速度曲線和各斷面的平均防護(hù)系數(shù)。由圖可見，風(fēng)向角對(duì)速度的影響規(guī)律性較差。但整體趨勢(shì)仍為小風(fēng)向角時(shí)風(fēng)速大于大風(fēng)向角的風(fēng)速。由圖17可知，隨著風(fēng)向角的增大，各斷面的平均防護(hù)系數(shù)基本成增大趨勢(shì)，防護(hù)效果增強(qiáng)。這是由于當(dāng)風(fēng)向角增大時(shí)，流體垂直流過擋風(fēng)屏的流體增多，相應(yīng)的沿著擋風(fēng)屏之間通道流入的流體減小。進(jìn)而增大了擋風(fēng)屏對(duì)流體的遮蔽效果。

(a) 防風(fēng)明洞端 (b) 橋梁中段 (c) 擋風(fēng)墻端

(a) 防風(fēng)明洞端 (b) 橋梁中段 (c) 擋風(fēng)墻端

(a) 防風(fēng)明洞端 (b) 橋梁中段 (c) 擋風(fēng)墻端

4 結(jié) 論

通過數(shù)值模擬方法對(duì)蘭新二線吾普爾大橋上擋風(fēng)屏特性進(jìn)行研究，模型盡量還原真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，考慮了擋風(fēng)屏本體及周邊地形地貌及相鄰擋風(fēng)設(shè)施，得出：

1) 擋風(fēng)屏兩端和中段的遮蔽效果是不同的。毗鄰建筑結(jié)構(gòu)會(huì)使擋風(fēng)屏的遮蔽效果減弱，地形、地貌使得擋風(fēng)屏附近流場(chǎng)的渦旋結(jié)構(gòu)增強(qiáng)。

2) 受到毗鄰擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)渦旋結(jié)構(gòu)影響，擋風(fēng)屏擋風(fēng)墻端位置下行線的遮蔽效果明顯優(yōu)于上行線，而橋梁中段和防風(fēng)明洞端兩線的遮蔽效果相差不大。

3) 來流風(fēng)速對(duì)擋風(fēng)屏的遮蔽效果影響不大。

4) 風(fēng)向角增大時(shí)，各斷面的平均防護(hù)系數(shù)增大，遮蔽效果增強(qiáng)。

本文僅在無車條件下，進(jìn)行了擋風(fēng)屏遮蔽效果的研究?；诩扔谐晒?，考慮列車通過時(shí)列車氣動(dòng)效應(yīng)影響下的擋風(fēng)屏的遮蔽效應(yīng)，以及列車與擋風(fēng)屏之間的耦合分析，尚待進(jìn)一步研究。