桥墩位移会造成钢轨变形,并对高速车辆的行车安全性及舒适性产生较大影响,为明确桥墩沉降对车辆动力响应的作用规律,确保高速铁路行车安全,本论文开展的主要工作有:(1)建立了桥墩位移对行车动力响应分析模型。在大量调研国内桥墩沉降案例及分析方法的基础上,结合有限元、多体动力学、刚柔耦合等理论,采用计算机模拟手段,先后对钢轨-无砟轨道-桥梁静力分析模型及车-线-桥刚柔耦合动力学分析模型进行建模。(2)分析了桥墩位移对钢轨变形的作用机理。通过给桥墩施加给定的强制位移荷载,对桥墩位移对钢轨变形间的映射关系进行了分析。钢轨变形量在远离主沉降桥墩时会迅速衰减;在相邻未发生位移桥墩处,钢轨会出现上拱。且桥墩位移量越大,主沉降区钢轨位移量越大,梁缝处钢轨上拱变形量越大。(3)分析了桥墩发生位移区段车辆动力响应变化规律。将获得的钢轨变形曲线作为轮轨系统的激励输入车-线-桥刚柔耦合动力学模型中,分析不同行车速度下高速动车通过桥墩产生位移区段的动态特性。桥墩沉降对车体垂向加速度影响显著;桥墩横向位移对车体横向加速度影响显著,且桥墩横向位移对列车运行安全性影响更为敏感。车体加速度随行车速度的增加而增大。研究成果可为指导高速铁路养护维修提供理论基础。