風(fēng)屏障開(kāi)孔形式對(duì)車橋系統(tǒng)氣動(dòng)特性影響的數(shù)值研究

王玉晶， 徐學(xué)翔， 管青海， 劉睿

(1.山東建筑大學(xué)交通工程學(xué)院， 濟(jì)南 250101； 2.中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司， 北京 100088)

隨著中國(guó)高鐵時(shí)代的到來(lái)，列車運(yùn)行速度不斷地提高，由此引起的列車安全性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注[1-2]。橫風(fēng)是制約列車提速以及影響列車運(yùn)行安全性的主要因素，為了保證列車的運(yùn)行安全，目前較常用的措施是在路堤段設(shè)置擋風(fēng)墻，在橋梁段安裝風(fēng)屏障。其中空隙式風(fēng)屏障得到很多研究者的青睞，它不但可以為列車提供一個(gè)較低的風(fēng)速安全域，還可以減小橋梁的重量，因此應(yīng)用廣泛[3]。

近年來(lái)，中外學(xué)者針對(duì)風(fēng)屏障的形式和擋風(fēng)作用開(kāi)展了廣泛的研究，目前常用的方法主要有風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬。蘇洋等[4]提出了一種新的多孔型風(fēng)屏障的二維等效透風(fēng)率模擬方法，并透風(fēng)率對(duì)流場(chǎng)及風(fēng)荷載的影響。韓旭等[5]通過(guò)階段模型試驗(yàn)對(duì)全封閉聲屏障的三分力和表面風(fēng)壓進(jìn)行了測(cè)試。劉葉等[6]對(duì)采用風(fēng)洞試驗(yàn)方法對(duì)側(cè)風(fēng)作用下平層公鐵橋梁-列車-風(fēng)屏障系統(tǒng)進(jìn)行了研究，分析了風(fēng)屏障在不同風(fēng)偏角下傾覆力矩系數(shù)的折減系數(shù)。徐昕宇等[7]測(cè)試了安有不同透風(fēng)率的風(fēng)屏障時(shí)的車橋系統(tǒng)氣動(dòng)特性，分析了風(fēng)屏障的防風(fēng)效果。也有一些學(xué)者采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行了研究。雷卿等[8]基于數(shù)值模擬方法分析了百里風(fēng)區(qū)吾普爾大橋擋風(fēng)片的遮蔽效應(yīng)特性。周蕾等[9]分析了橋型和風(fēng)屏障透風(fēng)率對(duì)車橋氣動(dòng)特性及流場(chǎng)影響，揭示了風(fēng)屏障對(duì)車橋系統(tǒng)氣動(dòng)特性的影響機(jī)理。Gu等[10]研究了風(fēng)屏障的遮蔽性能和不同風(fēng)屏障彎曲角度時(shí)的風(fēng)場(chǎng)。Mohebbi等[11]研究了高速軌道旁的多孔風(fēng)屏障對(duì)高速列車模型的影響。Buljac等[12]分析了風(fēng)障對(duì)大跨度橋梁橫斷面氣動(dòng)特性和氣彈特性的影響，以及橋面斷面周圍的流動(dòng)特性。但已有研究大多考慮了風(fēng)屏障高度、透風(fēng)率及安裝位置等因素對(duì)防風(fēng)效果的影響，均未考慮風(fēng)屏障的開(kāi)孔形狀的影響，并且沒(méi)有考慮車體形狀對(duì)車輛氣動(dòng)特性的影響。

為此，基于計(jì)算流體力學(xué)理論，采用Star CCM+軟件建立了全尺寸的CRH2型高速列車模型和簡(jiǎn)支箱梁模型，對(duì)裝有不同形式風(fēng)屏障的車橋系統(tǒng)的風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行模擬，分析了不同開(kāi)孔形式下的流場(chǎng)和車體形狀對(duì)車輛氣動(dòng)特性的影響。根據(jù)不同開(kāi)孔形式風(fēng)屏障的擋風(fēng)效率，為不同車輛模型以及車輛位于不同位置時(shí)的風(fēng)屏障選型提供建議。

圖1 蘭新鐵路沿線風(fēng)區(qū)分布Fig.1 Illustration of wind zones along Lanzhou-Xinjiang railway

1 計(jì)算模型

1.1 工程背景

20世紀(jì)60年代建成的蘭新鐵路橫跨甘肅、新疆，穿越百里風(fēng)區(qū)、三十里風(fēng)區(qū)、安西風(fēng)區(qū)、煙墩風(fēng)區(qū)、達(dá)坂城風(fēng)區(qū)五大風(fēng)區(qū)(圖1)。由大風(fēng)導(dǎo)致的列車脫軌、傾覆事故時(shí)常發(fā)生，并且造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。橋梁模型為位于大風(fēng)區(qū)的蘭新第二雙線，該線依然橫穿五大風(fēng)區(qū)，風(fēng)區(qū)線路占全線總長(zhǎng)的32.6%。

1.2 計(jì)算模型

選用CRH2型高速列車為車輛模型，并采用頭車-中車-尾車的形式，適當(dāng)簡(jiǎn)化掉風(fēng)擋、轉(zhuǎn)向架、受電弓等附屬結(jié)構(gòu)。圖2為計(jì)算域尺寸和車橋模型分段示意圖，頭車、中車和尾車的長(zhǎng)度分別為25.7、25、25.7 m，總長(zhǎng)度為76.4 m。橋梁模型簡(jiǎn)化掉欄桿和軌道等結(jié)構(gòu)，車輛和橋梁中間有20 cm空隙來(lái)模擬軌道結(jié)構(gòu)。計(jì)算域的大小為90 m(高)×280 m(寬)×120 m(長(zhǎng))。橋梁和風(fēng)屏障的長(zhǎng)度與計(jì)算域的長(zhǎng)度相同，并根據(jù)車輛的位置將橋梁和風(fēng)屏障的分為三段有效計(jì)算區(qū)域：橋A段、橋B段和橋C段，分別對(duì)應(yīng)頭車、中車和尾車。風(fēng)屏障的厚度為0.3 m，各模型尺寸在數(shù)值建模中均采用1∶1進(jìn)行建模。

圖2 計(jì)算域尺寸和車橋模型分段示意圖Fig.2 Calculation domain size and schematic diagram of vehicle-bridge model segmentation

入口(inlet)邊界條件為velocity-inlet，側(cè)風(fēng)風(fēng)速取20 m/s；出口(outlet)邊界條件為pressure-outlet；上邊界(top)的邊界條件為滑移的壁面；地面(ground)的為無(wú)滑移的壁面；車輛和橋梁表面為無(wú)滑移的壁面。

1.3 網(wǎng)格劃分

圖3 網(wǎng)格劃分示意圖Fig.3 Schematic diagram of meshing

網(wǎng)格質(zhì)量直接關(guān)系到數(shù)值模擬的精度[13]。近壁區(qū)采用0.01 m的邊界層網(wǎng)格以更好的模擬邊界層流動(dòng)情況，其他區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化的六邊形網(wǎng)格以加快計(jì)算速度和收斂速度。如圖3所示，網(wǎng)格劃分采用六面體網(wǎng)格，由于車頭和車尾是復(fù)雜的三維曲面結(jié)構(gòu)，因此車體表面的網(wǎng)格尺寸最大取0.15 m，橋梁和風(fēng)屏障表面網(wǎng)格最大尺寸為0.8 m，最小尺寸為0.1 m；分別在車輛和橋梁間的空隙和橋梁車輛和橋梁空隙網(wǎng)格尺寸加密為0.1 m。此外，在橋梁截面周圍10 m×8 m的范圍內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)格加密，加密網(wǎng)格的尺寸為0.8 m。在遠(yuǎn)離車輛和橋梁的位置網(wǎng)格逐漸稀疏，不同的工況中，網(wǎng)格數(shù)量在7×106～1×107。

湍流計(jì)算模型采用 SSTk-w模型(k為湍動(dòng)能，w為比耗散率)，湍流強(qiáng)度為0.5%,黏性系數(shù)為10。邊界條件：迎風(fēng)面取為速度進(jìn)口邊界條件, 設(shè)定來(lái)流速度為20 m/s, 對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)為4.67×105, 背風(fēng)面取壓力出口邊界條件, 計(jì)算域上下邊界以及模型取為壁面。

1.4 氣動(dòng)力系數(shù)定義及模型驗(yàn)證

車輛在橫風(fēng)作用下，會(huì)產(chǎn)生氣動(dòng)側(cè)力FD、氣動(dòng)升力FL和氣動(dòng)力矩M，將車輛和橋梁的氣動(dòng)三分力系數(shù)定義為

(1)

式(1)中：ρ為空氣密度,取1.225 kg/m3;U為來(lái)流風(fēng)速；AH為車輛在來(lái)流方向的迎風(fēng)面積；AV為車輛在豎向的面積；B為車輛寬度；FD、FL和M分別為橫風(fēng)時(shí)車輛受的側(cè)力、升力和力矩；CD、CL、CM分別為側(cè)力系數(shù)、升力系數(shù)和力矩系數(shù)。

為驗(yàn)證本文模型網(wǎng)格的準(zhǔn)確性，采用車橋系統(tǒng)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果如表1所示?？梢钥闯?，數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果都較為接近，車輛和橋梁的阻力系數(shù)誤差分別為11.2%和10.5%，說(shuō)明所采用的數(shù)值模擬方法可行。

表1 數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比Table 1 Comparison of numerical and experimental results

2 開(kāi)孔形式對(duì)車橋系統(tǒng)氣動(dòng)特性的影響

2.1 風(fēng)屏障的開(kāi)孔形式

為了充分考慮風(fēng)屏障的不同開(kāi)孔形式對(duì)車輛氣動(dòng)特性的影響，取所有風(fēng)屏障的高度為4 m，開(kāi)孔率為30%。圖4為不同開(kāi)孔形式的風(fēng)屏障，風(fēng)屏障的開(kāi)孔方式有：格柵形、正三角形、正四邊形、正五邊形和圓形。所有形式的開(kāi)孔面積均相同，在建模過(guò)程中以1 m×1 m的矩形為基本單元，孔洞中心與矩形單元的型心重合，以此建立沿橋梁全長(zhǎng)的風(fēng)屏障。

2.2 對(duì)不同車輛模型氣動(dòng)性能影響

高速列車在設(shè)計(jì)時(shí)，頭部和尾部的外形表面光滑、平順，且采用大曲面的設(shè)計(jì)，保證了頭車和尾車的流線型，這與中車不同。為研究風(fēng)屏障的開(kāi)孔形式對(duì)頭車、中車和尾車各自的影響，選取車輛位于迎風(fēng)側(cè)的風(fēng)屏障-車-橋系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行數(shù)值分析，各車輛及其對(duì)于橋段的三分力系數(shù)分別如圖5、圖6所示。

圖4 不同開(kāi)孔形式的風(fēng)屏障Fig.4 Wind barriers with different openings

圖5 不同車輛的三分力系數(shù)Fig.5 Tri-component coefficients of vehicles

圖5為不同風(fēng)屏障開(kāi)孔形式下各車輛的氣動(dòng)力系數(shù)?？梢钥闯觯孩亠L(fēng)屏障的開(kāi)孔形式對(duì)車輛的阻力系數(shù)影響較大，且隨著開(kāi)孔邊數(shù)的增加各車輛的阻力系數(shù)先減小后增大，開(kāi)孔形式為格柵形時(shí)阻力系數(shù)最大，且開(kāi)孔除圓形外，中車的阻力系數(shù)都大于頭車和尾車的阻力系數(shù)；②風(fēng)屏障的開(kāi)孔形式對(duì)車輛的升力系數(shù)影響也較大，由于升力數(shù)值較小，導(dǎo)致開(kāi)孔形式為三角形、四邊形和圓形時(shí)的各車輛系數(shù)相差較大，這是由于來(lái)流風(fēng)穿過(guò)孔洞后會(huì)在車輛迎風(fēng)面的上下兩個(gè)拐角處出現(xiàn)渦，并且不斷地發(fā)生脫落，開(kāi)孔形式為四邊形時(shí)中車的升力系數(shù)與頭

圖6 不同橋段的三分力系數(shù)Fig.6 Tri-component coefficients of different bridge segments

車和尾車的升力系數(shù)符號(hào)不同，這是由于升力數(shù)值較小，數(shù)值有所波動(dòng)；③各車輛的力矩系數(shù)隨開(kāi)孔邊數(shù)的增加先減小后增加又減小，當(dāng)開(kāi)孔形式為格柵形時(shí)各車輛的力矩系數(shù)最大，且均為正值。當(dāng)采用這五種開(kāi)孔形式的風(fēng)屏障時(shí)，中車的力矩系數(shù)均大于頭車和尾車的力矩系數(shù)，采用格柵形式時(shí)中車比頭車的力矩系數(shù)大了63.6%；④在計(jì)算車輛動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算頭車、中車和尾車的三分力系數(shù)。

圖6為不同風(fēng)屏障開(kāi)孔形式下各橋段的氣動(dòng)力系數(shù)?？梢钥闯觯孩僭跈M風(fēng)作用下，風(fēng)屏障的開(kāi)孔性轉(zhuǎn)對(duì)橋梁阻力系數(shù)的影響較小，且當(dāng)風(fēng)屏障開(kāi)孔形狀相同時(shí)橋梁各段的阻力系數(shù)也相近；②橋A段和橋C段較為接近，且安裝這5種風(fēng)屏障時(shí)，橋B段的升力系數(shù)都小于橋A段和橋C段。當(dāng)采用圓形的風(fēng)屏障時(shí)，兩者相差最小，為0.56%。采用三角形風(fēng)屏障時(shí)相差最大，為17.2%，這是由于風(fēng)屏障開(kāi)孔位置的影響；③橋梁各段的力矩系數(shù)隨風(fēng)屏障開(kāi)孔邊數(shù)的變化先減小后增大，開(kāi)孔為五邊形時(shí)力矩系數(shù)最小，安裝各種風(fēng)屏障時(shí)橋A段和橋C段的力矩系數(shù)都很接近，且小于橋B段的力矩系數(shù)，這是因?yàn)闃蛄旱挠L(fēng)面積較大，氣動(dòng)力系數(shù)主要受本身尺寸的影響最大；④在計(jì)算橋梁動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，可采用橋A段和橋C段的三分力系數(shù)。

2.3 對(duì)不同位置車輛的影響

為研究風(fēng)屏障開(kāi)孔形式對(duì)不同位置車輛的影響，建立了車輛位于迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的風(fēng)屏障-車-橋系統(tǒng)模型并進(jìn)行分析，如圖7所示。

只考慮中車的三分力系數(shù)受線路位置和風(fēng)屏障開(kāi)孔形式的影響，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

圖7 車輛和橋梁的布置圖Fig.7 Layout of vehicle and bridge

表2 車輛位于不同線路上時(shí)中車的三分力系數(shù)Table 2 Three-component force coefficients of the middle car when the train is on different routes

表2為車輛位于不同線路上時(shí)中車的三分力系數(shù)?？梢钥闯觯孩匍_(kāi)孔形式為格柵形時(shí)中車的三分力系數(shù)均相差較大，這是由于車輛位置不同造成的，當(dāng)車輛位于背風(fēng)側(cè)線路時(shí)，風(fēng)屏障和車輛中間孔隙較大，產(chǎn)生的渦也較大；②中車的阻力系數(shù)和力矩系數(shù)隨開(kāi)孔邊數(shù)的增加基本呈下降趨勢(shì)，位于背風(fēng)側(cè)時(shí)的中車阻力系數(shù)和力矩系數(shù)變化較緩；③位于迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的中車的升力系數(shù)隨開(kāi)孔邊數(shù)的增加基本呈上升趨勢(shì)，但開(kāi)孔形式為五邊形時(shí)，迎風(fēng)側(cè)中車的升力系數(shù)出現(xiàn)了負(fù)值，這是因?yàn)殚_(kāi)孔形狀影響了風(fēng)屏障后漩渦脫落的尺寸和脫落速度；④在計(jì)算車輛動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，應(yīng)考慮車輛位置對(duì)三分力系數(shù)和車輛動(dòng)力響應(yīng)的影響。

2.4 對(duì)風(fēng)屏障擋風(fēng)效率的影響

在橋梁上安裝風(fēng)屏障之后，由于風(fēng)屏障阻擋了氣流，使得作用于車體上的風(fēng)荷載減小。與此同時(shí)，由于風(fēng)屏障和橋梁相連接，作用在風(fēng)屏障的風(fēng)荷載也傳遞給了橋梁。對(duì)于給定高度和透風(fēng)率的風(fēng)屏障，開(kāi)孔面積相同，但是由于開(kāi)孔形式不同，對(duì)風(fēng)場(chǎng)的影響也不同，主要體現(xiàn)在橋梁三分力中占的比重。因此，定義風(fēng)屏障的貢獻(xiàn)率(contribution rate of wind barrier，CRWB)為

(2)

式(2)中：CRWB為風(fēng)屏障的貢獻(xiàn)率；Ftotal為風(fēng)屏障和橋梁整體的三分力；FB為橋梁?jiǎn)误w的三分力；當(dāng)三分力分別取FD、FL、M時(shí)，CRWB分別對(duì)應(yīng)CRWBD、CRWBL、CRWBM，其中CRWBD、CRWBL、CRWBM分別為風(fēng)屏障對(duì)阻力系數(shù)、升力系數(shù)和力矩系數(shù)的貢獻(xiàn)率。

為研究風(fēng)屏障開(kāi)孔形式對(duì)風(fēng)屏障擋風(fēng)效率的影響，選取車輛位于迎風(fēng)側(cè)時(shí)的工況進(jìn)行討論，根據(jù)式(4)分別計(jì)算不同開(kāi)孔形式下橋A段、橋B段和橋C段的風(fēng)屏障貢獻(xiàn)率，結(jié)果如圖8所示。

圖8為5種風(fēng)屏障對(duì)各段橋梁氣動(dòng)力的貢獻(xiàn)率?？梢钥闯觯孩亠L(fēng)屏障對(duì)阻力的貢獻(xiàn)率CRWBD都超過(guò)了50%，可見(jiàn)風(fēng)屏障的存在為橋梁增加了超過(guò)50%的側(cè)力。隨著風(fēng)屏障開(kāi)孔邊數(shù)的增加，橋A段、橋B段和橋C段的CRWBD都呈增加趨勢(shì)，其中橋B段的貢獻(xiàn)率增加最多，增加了12.2%；②隨著風(fēng)屏障開(kāi)孔邊數(shù)的增加，3個(gè)橋段的CRWBL都呈減小趨勢(shì)，且當(dāng)風(fēng)屏障開(kāi)孔形式為三角形時(shí)風(fēng)屏障對(duì)升力貢獻(xiàn)率最低；③除開(kāi)孔形式為五邊形的橋A段和橋B段外，風(fēng)屏障對(duì)力矩的貢獻(xiàn)率CRWBM也都超過(guò)了50%，可見(jiàn)風(fēng)屏障的存在為橋梁增加了一半多的力矩，且CRWBM隨風(fēng)屏障開(kāi)孔邊數(shù)的變化先減小后增大，當(dāng)開(kāi)孔形式為五邊形時(shí)CRWBM最小。綜上所述，風(fēng)屏障承擔(dān)了橋梁一半多的阻力和力矩，增加了橋梁的不安全性。

3 開(kāi)孔形式對(duì)流場(chǎng)的影響

風(fēng)屏障開(kāi)孔形式不同會(huì)直接影響作用于車體上的風(fēng)壓，以1.2節(jié)中的模型為研究對(duì)象，分析側(cè)風(fēng)速度為20 m/s時(shí)車體表面的風(fēng)壓分布。如圖9所示，為了清晰看出車體表面的風(fēng)壓分布，將中車左側(cè)的部分風(fēng)屏障隱藏(計(jì)算時(shí)，風(fēng)屏障與橋梁長(zhǎng)度相同)。

圖8 風(fēng)屏障對(duì)橋梁氣動(dòng)力的貢獻(xiàn)率Fig.8 Contribution rate of wind barrier to aerodynamic force of bridge

圖9 不同風(fēng)屏障開(kāi)孔形式下的風(fēng)壓云圖Fig.9 Wind pressure cloud diagrams under different wind barrier opening forms

圖9為車橋系統(tǒng)在不同開(kāi)孔形式風(fēng)屏障下的表面風(fēng)壓云圖。可以看出：①無(wú)論風(fēng)屏障的開(kāi)孔形式如何，作用在風(fēng)屏障上的風(fēng)壓最大，且風(fēng)壓數(shù)值沿著風(fēng)屏障高度方向逐漸減小，這是由于風(fēng)在風(fēng)屏障的上方發(fā)生了繞流；②另一部分來(lái)流穿過(guò)風(fēng)屏障的孔洞，作用于列車上，明顯可見(jiàn)作用于車體迎風(fēng)面的壓強(qiáng)數(shù)值為正值，但是數(shù)值明顯減小，這是由于來(lái)流直接垂直作用于風(fēng)屏障上后能量發(fā)生損失，風(fēng)速也驟減，導(dǎo)致壓強(qiáng)也突增；③風(fēng)屏障和列車迎風(fēng)面之間的渦流由于孔洞的存在變化異常復(fù)雜，穿過(guò)孔洞的氣流在車體迎風(fēng)面和頂面的交界處發(fā)生繞流且出現(xiàn)負(fù)值；④由圖9(b)可見(jiàn)，風(fēng)屏障開(kāi)孔形式為三角形時(shí)，負(fù)壓的絕對(duì)值最大，出現(xiàn)在列車迎風(fēng)面與車頂面的交界處，其次為圓形、五邊形，開(kāi)孔形式為四邊形時(shí)負(fù)壓絕對(duì)值最小，對(duì)比列車迎風(fēng)面的壓強(qiáng)可見(jiàn)，安有格柵形風(fēng)屏障的列車迎風(fēng)面壓強(qiáng)更加均勻些，這是由于風(fēng)穿過(guò)格柵形風(fēng)屏障時(shí)，沿橋梁方向的流動(dòng)不受限制，只在垂向受限；⑤孔洞形式的風(fēng)屏障，隨著小孔邊數(shù)越多，壓強(qiáng)分布越均勻。這是由于來(lái)流風(fēng)在小孔的拐角處會(huì)發(fā)生方向突變，邊數(shù)增加后拐角增大，突變效果也不再明顯。

4 結(jié)論

建立了不同開(kāi)孔形式的風(fēng)屏障-車-橋系統(tǒng)氣動(dòng)模型，采用數(shù)值方法進(jìn)行了模擬，分析了開(kāi)孔形式對(duì)車橋氣動(dòng)特性、風(fēng)屏障擋風(fēng)效率和流場(chǎng)的影響，得到以下主要結(jié)論。

(1)風(fēng)屏障的開(kāi)孔形式對(duì)車輛的阻力系數(shù)影響較大，且隨著開(kāi)孔邊數(shù)的增加各車輛的阻力系數(shù)先減小后增大，開(kāi)孔形式為格柵形時(shí)阻力系數(shù)最大。采用格柵形式時(shí)中車比頭車的力矩系數(shù)大了63.6%。在橫風(fēng)作用下，風(fēng)屏障的開(kāi)孔性轉(zhuǎn)對(duì)橋梁阻力系數(shù)的影響較小，且當(dāng)風(fēng)屏障開(kāi)孔形狀相同時(shí)橋梁各段的阻力系數(shù)也相近。

(2)中車的阻力系數(shù)和力矩系數(shù)隨開(kāi)孔邊數(shù)的增加基本呈下降趨勢(shì)，位于背風(fēng)側(cè)時(shí)的中車阻力系數(shù)和力矩系數(shù)變化較緩；在計(jì)算車輛動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，應(yīng)考慮車輛位置對(duì)三分力系數(shù)和車輛動(dòng)力響應(yīng)的影響。

(3)隨著風(fēng)屏障開(kāi)孔邊數(shù)的增加，橋A段、橋B段和橋C段的CRWBD都呈增加趨勢(shì)，其中橋B段的貢獻(xiàn)率增加最多，增加了12.2%。風(fēng)屏障對(duì)阻力和力矩的貢獻(xiàn)率CRWBD、CRWBM基本都超過(guò)了50%，風(fēng)屏障承擔(dān)了橋梁一半多的阻力和力矩，增加了橋梁的不安全性。

(4)風(fēng)屏障開(kāi)孔形式為三角形時(shí)，負(fù)壓的絕對(duì)值最大，出現(xiàn)在列車迎風(fēng)面與車頂面的交界處。對(duì)比列車迎風(fēng)面的壓強(qiáng)可見(jiàn)，安有格柵形風(fēng)屏障的列車迎風(fēng)面壓強(qiáng)更加均勻些。孔洞形式的風(fēng)屏障，隨著小孔邊數(shù)越多，壓強(qiáng)分布越均勻。