车辆通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,而桥梁结构的振动反过来又会影响车辆的振动,这就是车-桥耦合振动的问题。随着车辆速度和载重的不断提高,以及桥梁结构在铁路线路中的大量使用,为有效的对钢桁梁桥运营状态和车辆的舒适性、安全性和平稳性进行评估,以及为以后同类桥梁的优化设计提供参考,需对铁路大跨度简支钢桁梁桥进行车-桥耦合振动研究。本文以黄韩侯铁路新黄河特大桥-156m简支钢桁梁桥作为工程背景进行车-桥耦合振动研究。首先,建立了四轴27个自由度的车辆振动分析模型,结合模型利用Lagrange方程推导了车辆的运动方程并组建了动力学方程组,采用模态综合法建立了桥梁的动力振动方程,对轮轨相互作用关系进行了详细的阐述,对车-桥耦合系统激励源(人工蛇形波和轨道不平顺)进行了模拟,组建了车-桥系统振动的动力平衡总方程组,并介绍了动力方程组的求解方法以及车-桥耦合振动联合仿真技术。然后,总结了国内外关于车-桥耦合振动性能评价指标体系的相关规范,结合本文实际工程背景建立了统一的振动性能评价标准。与此同时,结合本文的工程背景及相关计算参数,利用ANSYS和MIDAS/CIVIL软件建立新黄河特大桥的有限元模型,对其动力特性进行计算,并依据各国不同规范的规定对桥梁自振频率进行了评定和分析。最后,利用ANSYS和UM软件联合仿真分析技术实现了单个机车、编组客车和编组货车以设计时速通过桥梁时,对大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动系统的各项桥梁和车辆动力学响应参数的分析,计算了共振速度。在此基础上从桥梁结构的桥门架、宽跨比、曲线钢桁梁桥和车辆系统的轨道不平顺以及货车编组角度出发,研究大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动的影响因素。经过计算分析得出:(1)大跨度钢桁梁桥的横向刚度相对较小;(2)不同编组情况下以设计时速通过桥梁时,车辆和桥梁的各项动力响应参数均在规范允许的范围之内;(3)钢桁梁桥桥门架对桥梁跨中横向加速度影响较大;(4)曲线钢桁梁桥随着线路半径的增大,各车辆动力响应参数逐渐变小,轮轨力受到影响;(5)钢桁梁桥宽跨比的增加使得横向刚度随之增加,桥梁横向振动变小;(6)各项车辆动力响应均随着轨道情况变差而总体呈现逐渐增大趋势,车辆安全性、舒适性和平稳性指标逐渐变差;(7)全列空车编组和空重混编对钢桁梁车-桥耦合系统是不利的编组形式,实际情况中应该尽量避免。