聲屏障頂部開口間距對(duì)列車風(fēng)效應(yīng)的影響

吉曉宇，鄒云峰，何旭輝，黃永明，蔣碩

(1.中南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙，410075；2.高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙，410075)

近年來，高速鐵路的迅速發(fā)展給人們的出行帶來了極大便利，但列車高速運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲問題也引起了人們的廣泛關(guān)注[1]。在線路兩側(cè)布置聲屏障能有效控制高速鐵路噪聲的傳播，被認(rèn)為是一種降低高速鐵路噪聲的有效措施，目前已得到廣泛應(yīng)用[2]。然而，高速列車行駛時(shí)，列車周圍的空氣隨列車一起運(yùn)動(dòng)形成強(qiáng)烈的列車風(fēng)，會(huì)在毗鄰的聲屏障表面產(chǎn)生極大的瞬態(tài)風(fēng)荷載，使聲屏障在極短時(shí)間內(nèi)受到交變的壓力波作用[3]，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生強(qiáng)度或疲勞破壞，進(jìn)而危及行車安全。

事實(shí)上，2003年便發(fā)現(xiàn)德國(guó)科隆至法蘭克福線路采用的聲屏障因列車風(fēng)致荷載作用而出現(xiàn)損傷，為此，國(guó)內(nèi)外研究者通過動(dòng)模型試驗(yàn)、風(fēng)洞試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬方法對(duì)列車行駛時(shí)產(chǎn)生的脈動(dòng)風(fēng)壓?jiǎn)栴}進(jìn)行了深入研究，如：BAKER[4]通過動(dòng)模型試驗(yàn)研究了列車明線行駛時(shí)的流場(chǎng)及軌邊結(jié)構(gòu)的列車風(fēng)致荷載；BELL等[5-6]通過風(fēng)洞試驗(yàn)和動(dòng)模型試驗(yàn)研究了高速列車周圍的流場(chǎng)和尾流；GILBERT等[7]利用動(dòng)模型試驗(yàn)研究了列車明線運(yùn)行和通過不同類型軌邊結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載和瞬時(shí)風(fēng)速；XIONG等[8]對(duì)京滬高鐵兩側(cè)的聲屏障進(jìn)行了實(shí)車測(cè)試，研究了列車速度、運(yùn)行線路、測(cè)點(diǎn)位置、編組長(zhǎng)度和環(huán)境風(fēng)速對(duì)動(dòng)車組在聲屏障上引起的風(fēng)荷載的影響；鄒云峰等[9]對(duì)CRH380型動(dòng)車組作用下橋上風(fēng)屏障風(fēng)荷載進(jìn)行了實(shí)測(cè)，并對(duì)荷載多分率進(jìn)行了分析；SOPER 等[10]進(jìn)行了一系列現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)評(píng)估聲屏障上的風(fēng)荷載，發(fā)現(xiàn)聲屏障上的風(fēng)荷載與車型有關(guān)，建議載荷計(jì)算應(yīng)考慮鐵路上行駛的交通類型；Lü 等[11]通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究了列車速度和列車與聲屏障之間的距離對(duì)聲屏障上風(fēng)荷載的影響，發(fā)現(xiàn)隨著列車速度提高，作用于聲屏障上的風(fēng)荷載不斷增加，隨著火車與聲屏障之間距離減小，聲屏障上的風(fēng)荷載對(duì)速度更加敏感；艾輝林等[12]利用大渦模擬方法研究了速度為350 km/h 的列車通過時(shí)道路及橋梁兩側(cè)布置的不同高度聲屏障上列車風(fēng)致荷載分布特性，發(fā)現(xiàn)極值風(fēng)壓隨聲屏障高度增加而減??；龍麗平等[13]采用CFX 軟件建立計(jì)算模型，對(duì)高速列車駛過直立式聲屏障時(shí)引起的風(fēng)荷載變化規(guī)律進(jìn)行了研究，分析了列車運(yùn)行速度對(duì)風(fēng)荷載的影響；戚振宕等[14]利用k-ε兩方程紊流模型研究了直立型、倒L 型、內(nèi)傾45°型這3種聲屏障上的氣動(dòng)力與車速的關(guān)系，對(duì)比了單車與會(huì)車過程中的聲屏障氣動(dòng)特性；王宏朝等[15]利用流體力學(xué)軟件Fluent研究了在列車風(fēng)與自然風(fēng)聯(lián)合作用下的高速鐵路聲屏障及風(fēng)向角和風(fēng)速對(duì)聲屏障所受風(fēng)壓的影響；羅云柯[16]以杭長(zhǎng)線金華區(qū)半封閉聲屏障為工程背景，建立了半封閉聲屏障數(shù)值計(jì)算模型，對(duì)聲屏障內(nèi)風(fēng)荷載分布規(guī)律及列車風(fēng)致振動(dòng)進(jìn)行了研究；施洲等[17]結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，提出速度為380～400 km/h的高速列車風(fēng)荷載的最大風(fēng)壓建議值。

由以上分析可看出，已有研究大多重點(diǎn)針對(duì)直立式聲屏障的列車致風(fēng)荷載，在一些對(duì)噪聲控制要求非常嚴(yán)格的地區(qū)嘗試建設(shè)全封閉型聲屏障，以盡可能提高降噪效果，但全封閉的結(jié)構(gòu)型式導(dǎo)致聲屏障的列車風(fēng)效應(yīng)愈加突出，需要對(duì)聲屏障頂部開口間距進(jìn)行研究，以盡可能減小聲屏障列車風(fēng)效應(yīng)又不顯著影響降噪效果。為此，本文作者以頂部不同開口間距的聲屏障為研究對(duì)象，綜合考慮聲屏障風(fēng)荷載和列車表面風(fēng)壓，采用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)速度為350 km/h 列車通過頂部不同開口間距聲屏障時(shí)的列車風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期為高速鐵路全封閉和半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

1 數(shù)值模擬

1.1 數(shù)值計(jì)算模型

以高速鐵路常用的CRH2 高速列車為研究對(duì)象，已有研究表明列車長(zhǎng)度對(duì)列車風(fēng)效應(yīng)影響有限。列車采用3列編組，由頭車、中車、尾車組成，車體寬為3.38 m，高為3.70 m，總長(zhǎng)為76.40 m。本文采用的CRH2 模型考慮了風(fēng)擋、轉(zhuǎn)向架、裙板等，根據(jù)文獻(xiàn)[18]的建議，略去受電弓，列車時(shí)速為350 km/h，如圖1所示。

圖1 高速列車計(jì)算模型Fig.1 High-speed train calculation models

聲屏障數(shù)值模型以我國(guó)某在建高鐵線路聲屏障為原型，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步方案，聲屏障內(nèi)線路為雙線軌道，寬×高為12.0 m×8.1 m，總長(zhǎng)為410.0 m，在頂部正中間對(duì)稱開口。為研究高速列車通過時(shí)頂部開口間距對(duì)列車風(fēng)效應(yīng)的影響，考慮頂部開口間距L為0 m(全封閉)，0.1，0.5，1.0，2.0，4.0，6.0和8.0 m共8種情況，如圖2所示。

圖2 聲屏障計(jì)算模型Fig.2 Calculation models of sound barrier

1.2 計(jì)算區(qū)域及邊界條件

計(jì)算模型分為2個(gè)區(qū)域，其中，一個(gè)是包含聲屏障的靜止區(qū)域，另一個(gè)是包含高速列車的移動(dòng)區(qū)域，通過設(shè)置交界面實(shí)現(xiàn)靜止區(qū)域與移動(dòng)區(qū)域之間的數(shù)據(jù)交換。根據(jù)文獻(xiàn)[19]的建議，靜止區(qū)域長(zhǎng)×寬×高為585 m×120 m×60 m，聲屏障置于靜止區(qū)域中部，計(jì)算長(zhǎng)度為410 m。為避免列車對(duì)聲屏障入口處的影響，列車初始位置位于距離聲屏障入口50 m處。計(jì)算域入口和出口定義為壓力出口，地面、聲屏障、車體均定義為無滑移固體壁面，計(jì)算域兩側(cè)、頂部均定義為對(duì)稱邊界。計(jì)算區(qū)域及邊界條件見圖3。

圖3 計(jì)算區(qū)域及邊界條件Fig.3 Calculation domain and boundary conditions

1.3 網(wǎng)格劃分

采用gambit 軟件對(duì)計(jì)算模型網(wǎng)格進(jìn)行劃分。為了精確模擬列車車體周圍的流場(chǎng)，對(duì)車體周圍網(wǎng)格進(jìn)行加密，對(duì)地面、聲屏障壁面等流動(dòng)變化劇烈的區(qū)域合理加密網(wǎng)格，對(duì)遠(yuǎn)離聲屏障和列車的區(qū)域，網(wǎng)格逐漸稀疏，從而減少網(wǎng)格總量，提高計(jì)算效率。計(jì)算模型采用六面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和棱柱層網(wǎng)格，如圖4 所示。通過對(duì)比細(xì)網(wǎng)格(2 400 萬個(gè))和粗網(wǎng)格(1 600 萬個(gè))的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)。利用粗網(wǎng)格和細(xì)網(wǎng)格對(duì)列車以350 km/h 通過頂部開口8 m 聲屏障的過程進(jìn)行計(jì)算。圖5所示為使用2種網(wǎng)格計(jì)算得到的距聲屏障入口100 m處P10點(diǎn)的壓力時(shí)程曲線，這2種網(wǎng)格計(jì)算得到的壓力峰值(即壓力正峰值與壓力負(fù)峰值之差)分別為402.2 Pa 和393.6 Pa，相對(duì)差為2.18%，說明采用網(wǎng)格量為1 600萬的網(wǎng)格既能滿足計(jì)算精度的要求，又能提高計(jì)算效率。

圖4 網(wǎng)格劃分Fig.4 Grid generation

圖5 不同網(wǎng)格量計(jì)算得到的壓力時(shí)程曲線Fig.5 Relationship between pressure and time in different mesh resolutions

1.4 計(jì)算方法

聲屏障內(nèi)空氣受壁面的限制無法自由流動(dòng)，高當(dāng)速列車通過聲屏障時(shí)，空氣會(huì)受到聲屏障壁面和車體的強(qiáng)烈擠壓，流場(chǎng)處于湍流狀態(tài)，需考慮空氣的壓縮性。因此，數(shù)值計(jì)算采用非定常、黏性、可壓縮N-S 方程，湍流模型為標(biāo)準(zhǔn)兩方程k-ε模型[20]。標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的湍流動(dòng)能k和耗散率ε方程如下：

式中：k為湍流動(dòng)能；ε為湍流耗散率；ρ為空氣密度；t為時(shí)間；xi和xj為笛卡爾坐標(biāo)(i=1，2，3；j=1，2，3)；μ為空氣壓力黏度；ui和uj分別為列車周圍流場(chǎng)在xi和xj方向上的速度分量；Gk為層流速度梯度而產(chǎn)生的湍流動(dòng)能；Gb為由于浮力產(chǎn)生的湍流動(dòng)能；Ym為可壓縮湍流中脈動(dòng)擴(kuò)張的貢獻(xiàn)量；μt為湍流黏性系數(shù)。其中，模型常數(shù)Cμ=0.09，C1ε=1.44，C2ε=1.92，C3ε為與浮力有關(guān)的常量，可忽略；湍流動(dòng)能k與耗散率ε的湍流普朗特常數(shù)分別為σk=1.0，σε=1.3。

利用大型通用流體計(jì)算軟件Fluent 進(jìn)行計(jì)算，采用SIMPLEC 算法，根據(jù)文獻(xiàn)[21]建議，計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)取0.008 57 s，為保證每步計(jì)算達(dá)到收斂，內(nèi)迭代次數(shù)為30 次。所有工況的計(jì)算過程均為列車從距離聲屏障入口50 m 處出發(fā)，至列車車尾離開聲屏障出口50 m處為止。

1.5 測(cè)點(diǎn)布置

由于聲屏障內(nèi)單線行車情況更普遍，數(shù)值計(jì)算暫只考慮單線行車情況。在聲屏障縱向布置9個(gè)截面，每個(gè)截面上共布置15 個(gè)測(cè)點(diǎn)(頂部開口后，對(duì)應(yīng)開口位置的測(cè)點(diǎn)一起去掉)。截面及各截面測(cè)點(diǎn)布置如圖6所示。

圖6 聲屏障壁面測(cè)點(diǎn)布置Fig.6 Positions of measuring points on a monitoring cross-section

2 方法驗(yàn)證

為驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的準(zhǔn)確性，以頂部開口8 m 聲屏障為例，對(duì)高速列車動(dòng)模型進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)在中南大學(xué)的列車氣動(dòng)性能動(dòng)模型試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行。該試驗(yàn)系統(tǒng)由雙軌組成，分為發(fā)射段、試驗(yàn)段和減速段，總長(zhǎng)163 m，列車模型的最高行駛速度可達(dá)400 km/h。試驗(yàn)使用1.0∶16.8 的動(dòng)車組模型，由頭車、中車和尾車組成，寬度和高度分別為0.201 m 和0.220 m，總長(zhǎng)4.548 m；聲屏障模型長(zhǎng)為24.400 m。聲屏障和列車模型的實(shí)際布置情況以及測(cè)量系統(tǒng)如圖7所示，在聲屏障壁面布置壓力傳感器用來測(cè)量壁面壓力變化。試驗(yàn)前，對(duì)每個(gè)傳感器重新進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定，完全滿足試驗(yàn)精度要求，試驗(yàn)車速為350 km/h。

圖7 動(dòng)模型試驗(yàn)平臺(tái)Fig.7 Dynamic model test rig

依照1.3中方法對(duì)試驗(yàn)中采用的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用與試驗(yàn)相同的邊界條件與車速。由動(dòng)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬這2種方法所測(cè)得的單列車以350 km/h 速度通過聲屏障時(shí)，距聲屏障入口55.00 m，近車側(cè)離地面5.25 m處(對(duì)應(yīng)于聲屏障實(shí)際尺寸)測(cè)點(diǎn)的壓力時(shí)程曲線如圖8所示。從圖8可見：數(shù)值模擬計(jì)算得到的測(cè)點(diǎn)壓力與動(dòng)模型試驗(yàn)測(cè)得的壓力變化趨勢(shì)基本一致，證明了本文采用的數(shù)值模擬計(jì)算方法的可行性。

圖8 數(shù)值模擬計(jì)算與動(dòng)模型壓力試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Fig.8 Comparison between numerical calculation pressures and dynamic model test pressures

3 計(jì)算結(jié)果與討論

3.1 開口間距對(duì)聲屏障線路縱向壓力分布的影響

為研究350 km/h 高速列車通過頂部不同開口間距聲屏障時(shí)聲屏障縱向壓力分布規(guī)律，繪制聲屏障頂部不同開口間距下壓力峰值隨測(cè)壓截面縱向位置的變化曲線，如圖9 所示。從圖9 可以看出：當(dāng)列車通過全封閉聲屏障時(shí)，聲屏障中間部分的壓力峰值高于靠近入口/出口處的壓力峰值，最大壓力峰值為5.945 kPa，出現(xiàn)在S5 截面；聲屏障頂部開口0.1 m后，聲屏障壁面各處壓力峰峰值均有所下降，中間截面壓力峰值下降幅度最大，為45.6%；隨著聲屏障頂部開口距離增大，各截面處的壓力峰值逐漸降低；當(dāng)開口間距為2～8 m 時(shí)，各截面處的壓力峰值相差較小。

圖9 壓力峰峰值與截面測(cè)點(diǎn)縱向位置的關(guān)系Fig.9 Relationship between peak-to-peak values of pressure and longitudinal position of measured points on cross section

3.2 開口間距對(duì)聲屏障橫截面壓力分布的影響

為了研究聲屏障頂部開口間距對(duì)橫截面壓力分布的影響，以不同開口間距聲屏障S5 截面為研究對(duì)象，所得S5 截面處左右兩側(cè)測(cè)點(diǎn)的壓力時(shí)程如圖10 所示(其中，N和T分別表示車頭和車尾經(jīng)過S5截面的時(shí)間)。從圖10可以看出：列車經(jīng)過全封閉聲屏障時(shí)，壓力不斷變化，表現(xiàn)出一定周期性；當(dāng)列車距離S5 截面較遠(yuǎn)時(shí)，各測(cè)點(diǎn)的壓力變化基本相等；當(dāng)列車經(jīng)過S5 截面時(shí)，距離列車較近的測(cè)點(diǎn)壓力變化量大于距離列車較遠(yuǎn)測(cè)點(diǎn)壓力變化量，這與文獻(xiàn)[19]中報(bào)道的基本一致。

圖10 頂部不同開口間距L下聲屏障S5截面壓力時(shí)程曲線Fig.10 Pressure time history curves on section S5 of sound barrier at different opening spacings

S5 截面測(cè)點(diǎn)的壓力時(shí)程與壓力波傳播示意圖如圖11 所示，其中，紅色實(shí)線和綠色實(shí)線分別表示車頭和車尾的軌跡，紫色實(shí)線和藍(lán)色虛線分別表示壓縮波和膨脹波的傳播軌跡。從圖11 可以看出：車頭駛?cè)肼暺琳虾螽a(chǎn)生壓縮波，t1時(shí)傳至S5截面，測(cè)點(diǎn)壓力上升，車尾駛?cè)肼暺琳蠒r(shí)產(chǎn)生膨脹波；t2時(shí)傳至S5截面，測(cè)點(diǎn)壓力下降；壓縮波傳播到聲屏障出口后，反射回來的膨脹波在t3時(shí)傳至S5截面，測(cè)點(diǎn)壓力持續(xù)下降；膨脹波傳播到聲屏障出口后，反射回來的壓縮波在t4時(shí)傳至S5 截面，測(cè)點(diǎn)壓力上升；之后，多個(gè)壓縮波、膨脹波傳至S5 截面，測(cè)點(diǎn)壓力隨之上升、下降(t5，t6和t7時(shí))，此規(guī)律與隧道內(nèi)列車壓力波的傳遞規(guī)律一致[22]。

圖11 全封閉聲屏障S5截面測(cè)點(diǎn)壓力時(shí)程曲線與壓力波傳播示意圖Fig.11 Schematic diagrams of pressure time history curve and pressure wave propagation of measuring point at the central of enclosed sound barrier

聲屏障頂部開口后，S5 截面測(cè)點(diǎn)壓力時(shí)程曲線形狀發(fā)生了改變，正壓極值與負(fù)壓極值減小，風(fēng)荷載持續(xù)時(shí)間縮短。隨著開口間距增大，當(dāng)車頭經(jīng)過時(shí)，壓力迅速上升為正壓隨即下降為負(fù)壓；當(dāng)車尾經(jīng)過時(shí)，壓力迅速下降為負(fù)壓隨即上升轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎?，這與文獻(xiàn)[13]實(shí)測(cè)得到的規(guī)律相吻合。在不同開口間距下，聲屏障表面風(fēng)荷載的持續(xù)時(shí)間見表1。從表1 可見：當(dāng)開口間距從0 m 增加到2 m 時(shí)，風(fēng)荷載持續(xù)時(shí)間從5.152 s 縮短為1.740 s，縮短了66.2%。

表1 頂部不同開口間距聲屏障風(fēng)荷載持續(xù)時(shí)間Table 1 Duration of wind loads on sound barriers at different opening spacings

3.3 開口間距對(duì)聲屏障中間截面極值正壓/負(fù)壓的風(fēng)荷載環(huán)向分布規(guī)律的影響

當(dāng)開口間距L為0，0.1和2.0 m時(shí)，S5截面各測(cè)點(diǎn)達(dá)到正壓/負(fù)壓極值時(shí)瞬時(shí)的風(fēng)荷載如圖12所示。從圖12 可以看出：當(dāng)聲屏障頂部未開口時(shí)，S5 截面環(huán)向測(cè)點(diǎn)的正壓極值基本相等，近車側(cè)的負(fù)壓極值絕對(duì)值略大于遠(yuǎn)車側(cè)負(fù)壓極值絕對(duì)值；當(dāng)頂部開口間距為0.1 m時(shí)，S5截面測(cè)點(diǎn)的正壓極值沿聲屏障環(huán)向呈現(xiàn)出明顯的不對(duì)稱性分布，近車側(cè)的壓力遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)車側(cè)的壓力，最大和最小正壓極值分別出現(xiàn)在P1和P11點(diǎn)，P1點(diǎn)的正壓極值比P11點(diǎn)的正壓極值高311.9%；當(dāng)頂部開口間距為2 m 時(shí)，S5 截面正壓/負(fù)壓極值沿聲屏障環(huán)向均呈不對(duì)稱性分布，最大和最小壓力極值同樣分別出現(xiàn)在P1和P11點(diǎn)，P1點(diǎn)的正壓和負(fù)壓極值分別比P11點(diǎn)的正壓和負(fù)壓極值高337.8%和600.8%。在頂部開口聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該考慮截面風(fēng)壓荷載分布的不對(duì)稱性。

圖12 頂部開口間距不同時(shí)聲屏障產(chǎn)生壓力極值時(shí)S5截面上的壓力分布Fig.12 Pressure distribution on section S5 of sound barrier at different opening spacings when extreme pressure appears

3.4 開口間距對(duì)列車車頭表面壓力的影響

列車在聲屏障內(nèi)運(yùn)行時(shí)，會(huì)在鄰近的聲屏障壁面產(chǎn)生瞬態(tài)的列車風(fēng)致荷載，同樣，聲屏障的存在也會(huì)影響列車表面風(fēng)壓的分布，對(duì)列車的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。當(dāng)列車通過聲屏障時(shí)，列車鼻尖的壓力時(shí)程曲線如圖13所示。從圖13可知：當(dāng)列車在明線行駛時(shí)(未進(jìn)入聲屏障時(shí))，車頭壓力保持不變；當(dāng)列車駛?cè)肴忾]聲屏障時(shí)，車頭壓力迅速升高，聲屏障內(nèi)壓力波的傳播導(dǎo)致車頭壓力大幅度變化；當(dāng)列車駛出全封閉聲屏障時(shí)，車頭壓力先下降然后恢復(fù)至明線運(yùn)行時(shí)的壓力；當(dāng)聲屏障頂部開口0.1 m，列車駛?cè)肼暺琳蠒r(shí)，車頭壓力迅速升高，隨后持續(xù)下降，且壓力峰值小于全封閉時(shí)的壓力峰值；當(dāng)列車駛出聲屏障后，車頭壓力恢復(fù)至明線運(yùn)行時(shí)壓力；隨著開口間距持續(xù)增大，各開口間距下列車鼻尖的壓力時(shí)程曲線變化趨勢(shì)基本一致；當(dāng)開口間距為2～8 m時(shí)，開口間距的改變對(duì)列車鼻尖壓力的影響很小。

圖13 頂部不同開口間距聲屏障車頭測(cè)點(diǎn)的壓力時(shí)程曲線Fig.13 Pressure time history curves of measuring point on train head of sound barrier at different opening spacings

4 結(jié)論

1)當(dāng)高速列車在全封閉聲屏障內(nèi)行駛時(shí)，最大壓力峰值出現(xiàn)在中間截面，為5.945 kPa；當(dāng)聲屏障頂部開口后，各截面處的壓力峰值逐漸降低；當(dāng)開口間距為2～8 m時(shí)，各截面處的壓力峰值相差較小。

2)當(dāng)高速列車通過全封閉聲屏障時(shí)，壓縮波與膨脹波在聲屏障內(nèi)傳播和反射導(dǎo)致同一橫截面內(nèi)的壓力變化表現(xiàn)出一定的周期性；當(dāng)聲屏障頂部開口后，壓力時(shí)程曲線形狀發(fā)生改變，聲屏障表面風(fēng)荷載的持續(xù)時(shí)間縮短。

3)對(duì)于列車而言，聲屏障頂部開口降低了列車前端的空氣壓縮程度，從而減小了列車鼻尖的壓力；當(dāng)開口間距為2～8 m時(shí)，開口間距的改變對(duì)列車鼻尖壓力影響很小。