强风区挡风墙高度和位置对接触网区域风速的影响

2012-05-30韩佳栋刘晓红曹树森

铁道标准设计 2012年10期

韩佳栋，张勇，刘晓红，曹树森

(1.中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043;2.西南交通大学机械工程学院，成都 610031;3.西南交通大学现代工业技术培训中心，成都 610031)

南疆线、兰新线穿越著名的安西、烟墩、百里、三十里风区及达坂城、阿拉山口风口，风区总长度500 km以上，特别是百里、三十里风区内大风频繁、风力强劲、风力变化剧烈，最大瞬时风速超过60 m/s。据统计，兰新线自1960至1993年，大风吹翻列车13起，总计翻车79辆［1］。为保障列车在大风气候条件下能正常安全行驶，铁路沿线局部地段采用了高3～3.5 m的挡风墙，对列车运行起到一定防护作用［2］，但没有考虑其对接触网区域风的上吹角变化，以及对接触网可靠性的影响。因此，强风区设置挡风墙对接触网结构强度、稳定性产生的影响还需要做进一步的研究。

1 风场模型、边界条件及网格划分

由于本次风场模型网格比较规则，直接在STARCD中建立模型，并对网格进行细化。

1.1 风场模型

边界条件:目前计算车辆为静止状态，车速不会造成接触网区域风场的变化。相对列车和接触网尺寸而言，列车长度可假设为无限长，采用二维稳态计算模型便可以满足计算要求［3］。计算模型如图1所示，风场左侧边界为入口边界，右侧和上方均采用压力边界，前后采用对称边界。风场高度为120 m，风场长度为360 m。在列车和挡风墙等风速变化比较剧烈的位置进行网格细化。