随着我国高速铁路的快速发展,桥梁在线路中所占比重越来越大,车桥耦合问题显的尤为重要。铁路桥梁中车桥之间力的传递是通过轮轨接触关系。不同的轮轨接触力和轮轨间闪温形成的热应力均能影响车桥耦合振动。本文以某铁路刚构桥为工程背景,在ANSYS中研究了不同摩擦系数和滑动速度下的二维轮轨热机耦合模型,修正了考虑温度影响下的Mueller轮轨接触关系,通过ANSYS和UM联合仿真比较该轮轨接触关系和Mueller轮轨接触关系、Non-elliptical轮轨接触关系对车桥耦合振动的差异,验证了该接触关系的合理性。同时也研究不同速度、车重、轨道不平顺波长对车桥耦合振动的影响,主要结论如下:(1)在不同的摩擦系数和滑动速度作用下轮轨间温度在540℃~900℃之间,轮轨间闪温产形成的热应力能使轮轨接触应力增大的20.4%左右;热结构耦合场中的等效应力和剪应力均大于结构场中的。轮轨间等效应力和温度均随摩擦系数和滑动速度的增大而增大。根据Carter二维接触理论和力的等效原则,推导出温度能使纵向蠕滑率增大0.45倍并修正了Mueller轮轨接触关系中的纵向蠕滑率。在不同轴重、摩擦因数及滑动速度下,轮轨剪应力均呈“四叶草”状分布且剪应力最大值不在轮轨接触表面。(2)三种不同轮轨接触关系对桥梁的竖向振动影响结果基本一致,但对桥梁横向振动的影响结果相差很大;三种不同的轮轨接触关系对列车的竖向加速度和横竖向平稳性影响相对很小,对轮重减载率影响有一定影响,但是对列车的脱轨系数、横向加速度及轮轨横向力影响比较大。对比Mueller修正接触关系和Mueller接触关系对车桥耦合横向振动差异是因轮轨接触斑内的闪温形成热应力的引起轮轨接触面局部变形并产生剥蚀现象,改变轮轨型面的接触状态,进而导致轮轨接触力发生改变。(3)桥梁的动力响应随速度的增大而增大;列车的脱轨系数、轮轨横向力及轮重减载率随速度增大而增大,平稳性指标、垂向力及加速度随速度增大变化不明显。桥梁和列车的车桥耦合评价指标均随车重的增大而增大。轨道不平顺波长对桥梁的横向振动影响相对较大,桥梁横向振动的敏感不平顺波长在170m左右;轨道不平顺波长对列车的动力学指标影响均比较大且呈非线性变化。