近年来,下击暴流频繁发生,作为自然风灾的一种,下击暴流对其影响范围内基础设施的安全性有着巨大的威胁。高速列车作为国家经济的大动脉、重要的基础设施和大众化的交通工具,其行车安全性直接关乎人民的生命和财产安全。本文主要针对下击暴流风场中高速列车的行车安全性进行研究。首先,本文基于冲击射流理论,借助CFD软件模拟下击暴流风场,并对模拟的准确性进行验证。计算分析了网格尺寸、射流高度、入口风速等参数对风场中风速分布的影响。分析结果表明,网格尺寸影响计算结果的精度;射流高度决定壁面对射流入口阻塞效应的大小;入口风速仅决定风场中各位置风速的大小,不会影响风速的分布形式。通过对风速剖面的分析发现,风速最大值所在位置到风场中心的距离等于1.0倍射流直径;从竖直风剖面来看,风速最大值所在位置到地面的高度为0.02倍射流直径。然后,利用重叠网格技术,计算得到列车在下击暴流风场中运动时,列车表面的风力时程,根据计算结果可知在下击暴流风场中列车主要受到侧向力(U_y)、升力(U_z)、R_x方向力矩、R_z方向力矩。随着运动距离的增大,作用在列车表面的风力基本呈现出先增大后减小的变化规律,当列车轴线与风场直径垂直时,列车表面风力达到最大值。由于列车运动对风场局部的扰动,使得头车、中车、尾车风荷载随时间变化的规律存在差异。最后,把风力时程带入车-桥动力相互作用程序中,计算得到列车运行过程中每一时刻轮对的脱轨系数、轮重减载率、轮对横向力的数值。把计算得到的数值与规范限值进行对比,判定列车行车安全性。通过分析表明:在下击暴流风场中,当桥位处风速为20m/s,下击暴流对桥上列车的行车安全性影响较小,列车以三种设计时速行驶时,不会产生脱轨风险。当桥位处风速为30m/s,桥上列车以350km/h的车速行驶时,均无脱轨风险。当桥位处风速为35m/s,桥上列车以300km/h的车速行驶时,列车会因下击暴流作用而发生脱轨。当桥位处风速为40m/s,桥上列车行车安全性受到很大影响,桥上列车以250km/h的车速行驶时,列车会因下击暴流作用而发生脱轨。