1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及對(duì)運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量要求的提高，列車速度不斷提高，鐵路橋梁的振動(dòng)問(wèn)題日趨突出，列車-軌道-橋梁耦合振動(dòng)的精細(xì)分析顯得越來(lái)越重要。同時(shí)，高速鐵路對(duì)線路的平順性限制很嚴(yán)格，而橋上線路激勵(lì)（軌道不平順和徐變變形）給高速鐵路安全運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。因此，本文以我國(guó)高速鐵路大建設(shè)為背景，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于格子Boltzmann方法的車-線-橋耦合動(dòng)力分析及應(yīng)用（51078164）”資助下，針對(duì)列車-軌道-橋梁系統(tǒng)耦合

2、振動(dòng)以及橋上軌道激勵(lì)影響的問(wèn)題，展開了較深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下：
　　(1)根據(jù)子結(jié)構(gòu)的思想詳細(xì)推導(dǎo)了橋梁、軌道和車輛的振動(dòng)方程，進(jìn)而建立了基于非線性Hertz接觸理論的列車-軌道-橋梁豎向振動(dòng)有限元模型，編制了相應(yīng)的分析程序。該模型摒棄了輪軌密貼假設(shè)，考慮了輪軌相對(duì)運(yùn)動(dòng)，適用于輪軌線性和非線性接觸。采用編制的程序研究了輪軌接觸模型、接觸剛度和脈沖型尖點(diǎn)不平順的影響，模擬了輪對(duì)瞬時(shí)脫離現(xiàn)象。
　　(2)推導(dǎo)

3、了任意長(zhǎng)度組合的軌道-橋梁耦合單元，研究了軌道和橋梁?jiǎn)卧L(zhǎng)度的影響，結(jié)果表明采用較大的橋梁?jiǎn)卧⒓?xì)化軌道單元能達(dá)到滿意的精度和效率，軌道單元長(zhǎng)度對(duì)計(jì)算結(jié)果影響很大，列車最小軸距間軌道單元數(shù)不應(yīng)少于2個(gè)。將這種組合單元應(yīng)用于變截面連續(xù)梁橋，建立了基于橋梁施工節(jié)段長(zhǎng)度的系統(tǒng)模型，既提高了計(jì)算效率，又方便了建模。此外，討論了不同線路等級(jí)不平順的影響。
　　(3)在前面豎向模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)蠕滑理論計(jì)算輪軌橫向力，建立了列車-軌道-橋梁系

4、統(tǒng)空間振動(dòng)有限元方程，編制了相應(yīng)的分析程序。該模型考慮了輪軌空間作用關(guān)系，也考慮了橋上線路偏心和軌道受力偏心的影響。通過(guò)數(shù)值算例說(shuō)明了所編程序準(zhǔn)確性，分析了橋梁阻尼、橋墩基礎(chǔ)剛度和線路偏心對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。
　　(4)提出了任意子波長(zhǎng)區(qū)間的軌道隨機(jī)不平順生成方法，討論了其可靠性，并在時(shí)域上比較了不同軌道譜的軌道不平順特性。結(jié)合我國(guó)高速鐵路現(xiàn)狀，采用前面編制的空間分析程序，研究了軌道高低不平順和方向不平順的敏感波長(zhǎng)區(qū)間，也討論了統(tǒng)計(jì)

5、分析軌道不平順對(duì)中小跨徑橋梁影響的必要性。
　　(5)根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)現(xiàn)有混凝土徐變模型進(jìn)行了修正，預(yù)測(cè)了箱梁徐變上拱發(fā)展歷程，進(jìn)而考慮橋梁和軌道結(jié)構(gòu)的相互作用，討論了多跨簡(jiǎn)支梁橋徐變上拱引起的軌道變形。分析發(fā)現(xiàn)，修正的徐變預(yù)測(cè)模型精度較高，軌道結(jié)構(gòu)對(duì)梁端折角具有明顯的緩和作用。在討論橋梁徐變變形對(duì)輪軌接觸關(guān)系影響的基礎(chǔ)上，分析了橋梁徐變變形對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的影響，研究了采取延長(zhǎng)半年鋪軌措施的動(dòng)力控制效果，探討了橋梁徐變變形和軌道