1、橋梁是鐵路的重要基礎設施之一，也是鐵路建設的關鍵技術。隨著中國高速鐵路的大規(guī)模發(fā)展，橋梁在高速鐵路中所占比例大幅度提高，地震發(fā)生時，高速列車運行于橋上的幾率增大。高速行車條件下，車軌橋系統(tǒng)的動力作用突出，加上中國地震活動的頻度高、強度大、震源淺、分布廣，車輛在地震作用下發(fā)生橋上脫軌和傾覆的可能性大大增加，地震對橋上高速列車的行車安全性產(chǎn)生了嚴重的威脅。因此，為保證高速鐵路的安全運營，建立和完善高速鐵路地震預警系統(tǒng)，開展地震作用下的高速列

2、車—軌道—橋梁系統(tǒng)耦合振動研究和行車安全性評價是十分必要的。
　　本文從橋梁抗震和鐵路大系統(tǒng)動力學的角度出發(fā)，結合列車—軌道—橋梁動力學聯(lián)合攻關研究組的相關研究成果，建立了地震作用下高速列車—軌道—橋梁耦合振動分析模型，編制了計算分析軟件，并將其應用于地震作用下高速列車—軌道—橋梁相互作用系統(tǒng)的動力響應特征、影響因素和影響規(guī)律分析以及列車過橋安全性分析和評價等方面，為高速鐵路橋梁的抗震設計及運營列車的地震預警系統(tǒng)設計提供理論依據(jù)。

3、
　　首先依據(jù)列車—軌道—橋梁耦合系統(tǒng)動力學建模思路與原則，分別建立了機車車輛、軌道結構及橋梁結構的振動分析模型，并詳細給出各子系統(tǒng)的振動微分方程。車輛針對四軸高速車輛建模，共包含35個自由度，詳細考慮車輛的非線性環(huán)節(jié);軌道分別針對雙塊式無砟軌道、單元板式無砟軌道和有砟軌道進行建模;橋梁結構采用有限元方法建模，包含空間梁單元、板殼單元等常用單元類型。在耦合振動模型中，依據(jù)地震作用下列車—軌道—橋梁動態(tài)相互作用原理，考慮完善的輪軌相

4、互作用關系橋軌相互作用關系，將車輛、軌道和橋梁子系統(tǒng)耦合起來，將地震荷載視為系統(tǒng)的外部激勵，采用加速度輸入模式將地震荷載直接施加于橋墩底部的支承點處，并通過影響矩陣作用于橋跨結構，然后借助于輪軌相互作用關系和橋軌相互作用關系影響整個耦合系統(tǒng)的振動。
　　然后，針對地震作用下高速列車—軌道—橋梁系統(tǒng)相互作用的特點，選用顯隱式混合積分的模式，編制了地震作用下的車軌橋計算分析軟件VTBDYNA，并利用商用軟件SIMPACK對VTBDYN

5、A進行了分析對比，借助于京津城際高速鐵路和武廣高速鐵路現(xiàn)場試驗結果驗證了計算軟件的可靠性和有效性。
　　在此基礎上，詳細描述了一致地震作用下，高速列車—軌道—橋梁相互作用系統(tǒng)的動力響應特征，對比分析了行車速度、軌道不平順激勵、地震強度、地震幅頻特性、橋梁結構類型等多個因素對耦合系統(tǒng)動力響應的影響規(guī)律，并重點從輪軌相互作用關系和橋軌相互作用關系來解釋這些變化規(guī)律。
　　最后，針對高速鐵路大跨度連續(xù)橋梁，應用VTBDYNA著重分