龚凯，向俊，余翠英，毛建红,2

(1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；

2.华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌 330009)



大风灾害引起的货物列车脱轨全过程分析

龚凯1，向俊1，余翠英1，毛建红1,2

(1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；

2.华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌 330009)

摘要:针对货物列车在大风灾害下的安全运行问题，基于列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论，提出大风灾害下列车脱轨全过程计算方法。以我国常见的大风灾害为对象，计算运营速度下货物列车在8~10级大风环境中的脱轨全过程，对脱轨机理、轮轨几何接触状态及轮轨相对位置进行分析。研究结果表明：大风灾害引起的列车-轨道系统输入能量的增加是导致货物列车脱轨的主要原因；随着风速及车速的增大，系统输入能量随之增加，转向架与钢轨的横向相对位移增大明显，但转向架摇头角变化较小；另外，曲线线路上列车横向振动更加剧烈，其中转向架与钢轨横向相对位移及转向架摇头角均大于直线上的相应值，其最大分别为87.3 mm和4.59°。上述机理及数据可为列车车轮脱轨掉道检测装置提供参考，确保列车在脱轨瞬间及时停车。

关键字：铁路轨道；大风灾害；脱轨机理；能量随机分析理论；轮轨几何接触状态；

大风是指瞬时风速为17.2 m/s以上(8级大风以上)的自然现象，其严重影响着我国铁路的安全运营。据统计，青藏铁路在1961~1982年期间大风吹翻列车达数十次之多[1]。同时，作为欧亚大陆重要通道的兰新线需要穿越新疆大风戈壁地区，该地区常被称为“百里风区”，一年内有320多天都在刮8级及以上大风，常常引起列车脱轨或侧翻[2]。……