高速列车作为环保、快捷、安全的交通工具，成为各国优先发展的交通设施。然而，在列车车速达到一定数值后，会有许多空气动力学问题产生。随着列车的速度越来越快，其施加给声屏障的气动压力与气动吸力也越来越大。

以前，声屏障设计的主要控制因素是为达到降噪要求的吸隔声目标值，而未充分考虑列车风脉冲动力(简称脉动力)对结构设计的影响。然而，声屏障结构在脉动力的作用下会发生破坏(尤其是混凝土声屏障易发生开裂)。因此，需要对脉动力进行分析研究，并据此设计出性能更好的声屏障。

高速铁路声屏障的脉动力的计算分析是目前该领域的国际性难题。

本文运用CFD(computing fluiddynamics)中的Phoenics软件对作用在声屏障上的脉动力进行了数值模拟仿真分析计算，得到了典型脉动力时程曲线，并对影响脉动力大小的主要因素：列车速度、轨道中心线至声屏障距离、车头形式等，进行了较为深入的分析研究，得到了脉动力的分布规律；并将计算结果同相关规范做了比较，通过比较发现本文的脉动力计算结果和相关规范取值较为接近，且两者脉动力大小随着影响因素改变后的变化规律也是相似的。

本文首次提出了新型曲线型预应力混凝土声屏障结构，并把新近的超短束预应力技术应用于这类整体式声屏障的结构设计。按照高速铁路声屏障结构设计的要求，制作了四个足尺预应力声屏障试件(其中包括两个曲线等截面预应力声屏障、两个曲线变截面预应力声屏障)，并对其进行了低周反复试验研究。根据试验结果得出结论：曲线型预应力声屏障可以应用于高速铁路的桥梁结构，其力学性能能够满足高速铁路的受力和使用要求，研究成果可供高速铁路声屏障工程设计应用。

同时，还借助ANSYS有限元软件对预应力筋的位置和数量进行了优化分析，从而实现声屏障的优化设计。

最后，对声屏障的抗疲劳性能进行了理论分析研究，给出了相应的设计建议。