强横风下青藏线客车在不同高度桥梁上的气动性能分析
2010-08-04高广军苗秀娟
中南大学学报(自然科学版) 2010年1期
高广军,苗秀娟
(中南大学 交通运输工程学院,轨道交通安全教育部重点实验室,湖南 长沙,410075)
我国已修建的青藏铁路全长1 142 km,是世界上海拔最高、线路最长、气候最恶劣的高原铁路[1]。青藏线上的大风日较多,沿线年平均大风日为 115~160 d,最大风速为20~28 m/s[2],历史上极端最大风速在31 m/s 以上, 安多县的最大风速达到38 m/s[3]。强横风会产生较大的横向力和倾覆力矩,直接导致列车的脱轨或倾覆。日本自1889年东海道正线沼津—原间客车脱轨倾覆以来,断定为强侧风引起的事故有 29起[4-5],其中,在余部桥事故中,有7节车厢被大风吹到海里,该桥梁高度41 m,当时车速仅为55 km/h,风速为33 m/s。在我国新疆维吾尔自治区也发生过13次大风吹翻列车的风环境事故[6]。为了预防事故的发生,许多研究者研究了车辆在桥梁上的气动性能,如:杨明智等[7]采用风洞试验研究了青藏线客车在 10 m高桥梁上的气动性能;周丹等[8]采用数值模拟计算研究了青藏线客车的气动性能,其数值计算结果与风洞试验结果较吻合;Suzuki等[9]采用风洞试验的方法研究了不同桥梁截面对桥上客车的气动性能的影响。另外,日本在北海道岛牧海边进行了自然条件下足尺模型的实测[10],试验选址在冬季有季节风的北海道岛牧海边,在单线高架桥上放置与实际车辆一样的模型,进行了3 a观测,对 10 min内的平均横风系数和风向角的关系进行了评价,得到了与风洞试验基本一致的结果[11-12]。这些研究主要是针对在特定高度桥梁上的列车进行的,目前很少对不同高度桥梁上列车在相同标准风速下的气动性能开展研究。……
登录APP查看全文