随着人类社会的进步和科学技术水平的革新,我国交通运输系统在规模和技术方面不断发展提高,高速铁路的建设随之进入了发展高峰期。鉴于在日新月异的当前时代下,桥梁类型、车辆参数设计标准以及车桥材料性能发生了翻天覆地的变化,为了提高工作效率,以适应新时代交通发展的要求,本文通过比较与分析,给出了在常见列车速度范围内易于被广大工程师使用的可以精确估算桥梁竖向动力响应的简化计算方法。在车桥耦合研究的过程中,采用复杂的计算方法是空间多自由度复杂模型,采用简化的计算方法归纳起来主要有:将车辆简化为移动的集中力、将车辆简化为移动质量和将车辆简化为作用在桥梁上的移动的弹簧上的质量。因此本文研究了移动荷载列模型和移动轮加簧上质量模型模拟空间多自由度复杂模型的问题,并且基于此研究的基础,推导了桥梁发生共振时的动力放大系数的公式,并提出动力放大系数表示桥梁共振影响程度。主要的研究工作和结论如下:(1)利用Lagrange运动方程和垂向密贴假定给出了空间多自由度复杂模型的空间运动方程。给出了单个移动力模型、移动质量模型和移动轮加簧上质量模型的简化计算方法对简支梁竖向位移响应的解析解,并在简化条件、求解过程和应用方面对三种模型进行详细的对比分析。基于移动荷载列对有阻尼和无阻尼简支梁的动力运动方程,利用三角变换公式推导了无阻尼简支梁的两种共振临界速度公式,分析了无阻尼简支梁发生共振的条件,第一种临界速度与车体长度有关,第二种临界速度与桥梁跨度有关。(2)编写了八节列车的移动荷载列模型、移动轮加簧上质量模型和空间多自由度复杂模型的程序,建立了 32m混凝土简支箱梁有限元模型。通过改变移动荷载列模型、移动轮加簧上质量模型和空间多自由度复杂模型的速度、车桥质量比和车桥刚度比,分析位移偏差率得到:不同的车桥刚度比工况时,简化计算方法近似模拟空间多自由度复杂模型几乎没有影响;其他工况相同时,车桥质量比越大,偏差率越大;桥梁共振时,偏差率不仅大于5%,并且简化计算方法得到的桥梁跨中位移小于复杂计算方法得到的桥梁跨中位移;综合考虑到实际工程中计算的方便和安全方面的因素,提出了高速列车的运行速度在85%～115%的简支梁共振速度范围内采用空间多自由度复杂模型的计算方法,高速列车的运行速度在85%?115%的简支梁共振速度范围外采用移动荷载列模型的简化方法计算车桥耦合问题。因此在实际工程中,根据桥梁共振速度和列车过桥速度,选用速度区间内车桥耦合的简化计算方法或者复杂计算方法,更为简便的分析车桥之间的问题。(3)在简化计算方法精确模拟的基础上,基于与车体长度有关的桥梁共振速度,推导了简支梁发生共振时第一阶的动力放大系数的公式,通过动力放大系数反应简支梁共振影响程度,通过分析得到在共振时:动力放大系数与车体长度、桥梁跨度和阻尼比有关;在所研究的参数取值范围内,桥梁质量和桥梁刚度因素对简支梁共振影响程度几乎没有影响;车体长度的增大,则简支梁共振影响程度也在增大;阻尼比和桥梁跨度的增大,则简支梁共振影响程度在减少。