随着高速铁路的日益普及,不少新建的高铁线路需要通过山区甚至泥石流易发区。常见的中等强度的泥石流可能对高速列车在桥上的运行安全造成严重威胁。在此背景下,本文研究了泥石流冲击作用下车-线-桥系统的动力响应及高速列车运行安全。首先,归纳并总结了泥石流冲击荷载幅值和荷载时程的研究现状。对于泥石流中大块石冲击荷载,以成兰铁路核桃沟大桥为案例,进行了大块石冲击荷载的数值模拟计算。在此基础上,提出了一个较为完善的泥石流冲击荷载的时域模型。另一方面,基于列车-轨道-桥梁耦合理论,将泥石流荷载作为外部荷载激励,建立了泥石流冲击作用下车-线-桥耦合模型,开发了相应的仿真分析程序。而后,借助仿真分析程序针对算例桥梁的动力性能和行车安全进行了仿真计算。进一步地,分析了荷载冲击时刻、浆体冲击力、大块石冲击力、车速、基础刚度以及轨道不平顺谱等参数对系统响应及高速列车运行安全指标的影响规律。得到主要结论如下:(1)泥石流冲击荷载应分为浆体荷载及大块石荷载两部分。浆体荷载时程曲线为较平缓的矩形,大块石荷载时程曲线为短脉冲三角峰。(2)泥石流冲击荷载会使桥梁梁体以及钢轨产生较大的横向响应。由泥石流冲击荷载产生的桥梁的横向位移和加速度远大于由列车行驶激励产生的横向位移和加速度。桥梁响应的主频分量接近于全桥横向弯曲频率。(3)泥石流冲击荷载对列车运行安全指标影响显著。大块石冲击荷载较浆体冲击荷载对列车运行安全指标的影响更显著。(4)运行安全指标受泥石流冲击强度以及列车运行速度的共同作用。当运行速度大于280 km/h时,随荷载增大其安全指标增大幅度明显。(5)运行安全指标受基础刚度以及轨道不平顺谱的共同作用。总体而言,基础刚度的影响在无冲击情况下不显著,在有冲击的情况下影响显著;不平顺的影响在无冲击情况下较为显著,在有冲击的情况下减弱。