高速列车与线桥结构动态相互作用理论分析与试验研究

该项目运用系统工程的思想，将列车、轨道和桥梁作为一个相互作用、相互耦合的总体大系统。采用理论分析、数值仿真和现场试验相结合的研究方法，综合研究高速列车通过桥梁的安全性与舒适性及其与线桥结构的动态相互作用问题。取得了如下研究进展：

1. 阐明了高速列车与轨道及桥梁动态相互作用原理，建立了高速列车－轨道－桥梁动态相互作用模型，是迄今较为完整的铁路车线桥动力分析模型。

2. 首次精确实现了桥上轮轨空间动态耦合关系求解，从本质上突破了经典轮轨关系中关于钢轨静止不动的假设和关于轮轨常接触的假设，使理论研究进一步接近客观实际。

3. 从车辆、轨道、桥梁3个方面研究，提出了3种主要类型的系统激励——桥跨布置、轨道随机不平顺谱和轮对蛇行运动，并提出了各自的输入方法。

4. 与铁道科学研究院、北京交通大学、中南大学联合开发了具有完全自主知识产权的高速列车－线路－桥梁动力学仿真通用软件TTBSIM。并根据秦沈客运专线高速列车运行试验结果，验证了理论模型及软件的正确可靠性。

本项研究已应用于我国秦沈、遂渝高速客运专线列车过桥安全性与舒适性设计领域，取得初步成效，显示出良好的应用前景。

该项目运用系统工程的思想，将列车、轨道和桥梁作为一个相互作用、相互耦合的总体大系统，采用理论分析、数值仿真和现场试验相结合的研究方法，综合研究高速列车通过桥梁的安全性与舒适性及其与线桥结构的动态相互作用问题。取得了如下研究进展：①阐明了高速列车与轨道及桥梁动态相互作用原理，建立了高速列车－轨道－桥梁动态相互作用模型，是迄今较为完整的铁路车线桥动力分析模型；②首次精确实现了桥上轮轨空间动态耦合关系求解，从本质上突破了经典轮轨关系中关于钢轨静止不动的假设和关于轮轨常接触的假设，使理论研究进一步接近客观实际；③从车辆、轨道、桥梁3个方面研究提出了3种主要类型的系统激励- - 桥跨布置、轨道随机不平顺谱和轮对蛇行运动，并提出了各自的输入方法；④与铁道科学研究院、北京交通大学、中南大学联合开发了具有完全自主知识产权的高速列车－线路－桥梁动力学仿真通用软件TTBSIM，并根据秦沈客运专线高速列车运行试验结果，验证了理论模型及软件的正确可靠性。本项研究已应用于我国秦沈、遂渝高速客运专线列车过桥安全性与舒适性设计领域，取得初步成效，显示出良好的应用前景。