李鲲

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安 710043)

高速铁路列车通过大风区时，在强侧风作用下，列车空气动力性能恶化，对高速列车运行安全造成严重影响，容易造成列车脱轨、倾覆等事故，并带来人员伤亡和财产损失[1-2]。已经建成通车的兰新高铁是世界上首条穿越大风区的高速铁路[3]。百里风区实测最大风速(瞬时)可达60 m/s，由此导致的问题给既有兰新铁路的运输带来了巨大的经济损失和严重的社会影响[4]。兰新高铁建设过程中，以防风技术研究为基础，进行科学、合理的防风工程设计，确保这条现代化高速铁路在其建设和运营中，彻底克服诸多重大风害难题[5]。兰新高铁在联调联试及大风专项试验期间，大风环境下列车高速通过大风区地形地貌变化地段、路堤路堑过渡段时出现车体晃动，但动车组的安全评判指标均在允许范围内。历次试验晃车地点印证表明，晃车主要发生在地形地貌变化地段，即不同防风结构的过渡段位置前后[6]。主要是因为高速列车通过不同防风工程过渡段时，防风工程遮蔽区内的流场结构、风速及风向受边界变化影响发生突变，引发列车气动性能产生急剧变化。如何增强列车在横风环境下的运行安全及稳定性，国内外众多学者以及工程人员进行了研究并提出了有效的应对措施，主要包括：1) 优化列车外形[7-8]；2)建立风区铁路大风预警系统[9-10]；3)以气动分析为基础修建或完善针对性的防风设施[11-13]。……