随着铁路高速化的快速发展,高速列车运行时与空气的相互作用变得越发剧烈,对高速列车的空气动力学性能有着显著影响。同时,高速铁路轨道附近出现了许多近轨结构,这些邻近轨道结构的出现,使得高速列车周围流场更为复杂多变。因此,研究近轨结构对高速列车气动性能影响有重要的现实意义。本文以CRH型高速列车模型为研究对象,采用数值模拟方法,分别研究了列车风、横风与列车风耦合作用时桥梁防护墙、无砟轨道以及站台三种结构下近轨区域的流场分布规律及其对高速列车气动性能影响,得到列车气动力与力矩的变化规律,通过分析列车周围的气动压力与流场分布特征,阐明了三种结构对列车气动力与力矩影响的原因。研究表明:防护墙能显著改善列车的气动性能。无自然风时,与无防护墙的工况相比,0.75m高的防护墙使得整车阻力与升力减小,平均减幅分别为5.72%和10.18%,对横向力影响最大,使其平均增大了42.56%,其主要受到中间车后部涡旋运动状态改变影响。防护墙高度对列车气动特性也有很大影响,在高度分别为0.5、0.75和1.0m的三种防护墙中,高为0.75m的防护墙,列车气动性能最差,而高为1.0m的列车气动性能最佳。有横风时,防护墙很好地改善了列车的气动性能,整车阻力、升力与横向力的最大减幅分别为15.43%、9.71%、6.16%,主要由于防护墙起到了一定的挡风作用,减小了横风的影响。轨道结构对列车的气动性能影响明显。无自然风时,相比于平板式无砟轨道,框架式轨道对整车升力和横向力影响较大,导致整车升力增大,最大增幅为12.55%,横向力减小,最大减幅为52.43%,对整车升力与横向力影响最大的是中间车。横风时,框架式轨道对列车升力影响较大,且头车受到影响最大,最大增幅在10m/s风速时为5.60%,头车升力的增大受头车后转向架压力变化影响较大,且不涉及到涡旋结构本身,而是受框架轨道车下空间增加导致气流流速改变造成的。横风下,相比于列车未驶入双岛式站台时,列车阻力与横向力大幅减小,最大减幅分别为50.44%、66.51%,而升力增大,最大增幅为102.39%,阻力减小受站台挡风作用影响较大,而升力增大是受气流在转向架处滞留的影响较大,横向力的减小则受两者共同影响。从站台上方风速分布来看,头车造成最大风速的位置在距离站台入口5m左右的位置,而尾车则在40m或15m左右的位置,是因为尾车最大风速位置会受到横风风速的影响。同时,站台上方横向距离从1m增加到2m是风速衰减最大的区域,头车与尾车的最大减幅度分别为22.02%、24.00%。