车桥耦合振动作为桥梁振动研究的重点,一直都有诸多学者在不断更新和完善,本文针对车桥耦合在铁路梁桥上的振动以及液体粘滞阻尼器对桥梁振动控制进行了详细的讨论。本文的主要内容及研究成果如下:1.为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点,需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统,建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。本章通过建立该系统耦合运动方程,针对耦合系统的影响参数,重点分析了列车行驶状态(速度与加速度)、列车的悬挂系统(刚度与阻尼)、钢轨-轨道板-桥梁的连接刚度和阻尼等分别对列车、轨道和桥梁动力响应的影响,以及双线列车以不同工况通过桥梁时,耦合系统结构的振动响应。结果表明:列车悬挂参数的改变对列车自身结构影响较大,而对钢轨和桥梁结构几乎无影响;列车的加速度和速度的改变对耦合系统有不同程度的影响,随着列车速度与加速度的增加,车体自身结构的位移振动响应在逐渐减小,而钢轨和桥梁结构的位移振动响应则在不断增加;在本章考虑的不同工况下,列车的振动位移响应受其影响要大于钢轨和桥梁,而钢轨的振动加速度峰值受其影响则要大于列车和桥梁。2.轨道不平顺是车轨桥耦合振动的主要激励因素之一,直接影响高速列车运行的平稳性和舒适性,因此研究轨道不平顺对车轨桥耦合振动响应成为重中之重。本章通过高速列车、轨道和桥梁之间相互作用的特点,将列车模拟为二系质量-弹簧-阻尼多刚体系相互约束的系统,轨道和桥梁结构简化为欧拉-伯努利梁,采用美国六级轨道谱、德国高、低干扰轨道谱和中国干线轨道谱模拟了轨道随机高斯高低不平顺,然后通过无记忆非线性平移过程生成非高斯随机过程,得到轨道随机非高斯高低不平顺,并以此为激励作用于列车-轨道-桥梁耦合系统结构,对比分析了这四种轨道谱模拟的轨道高斯和非高斯高低不平顺对列车、轨道和桥梁动力学性能的影响。结果表明:模拟的非高斯相关函数和目标相关函数、模拟的非高斯轨道功率谱和目标功率谱均吻合较好,中国干线轨道不平顺幅值要小于其他三种轨道谱,而轨道二阶导不平顺幅值却大于其他三种轨道谱;在考虑4种高斯轨道不平顺激励下,车体的垂向振动加速度响应出现了紊乱现象;美国六级轨道、德国高、低干扰轨道非高斯不平顺激励下的耦合结构振动加速度响应均在不同程度上要大于其高斯轨道不平顺,但中国干线轨道不平顺对钢轨和桥梁的振动加速度响应却出现相反的影响。3.本章重点以桥梁为研究对象,进行桥梁的振动响应与振动控制方面研究,因此在考虑计算效率时,根据列车具体的轴距和轴重,将列车模型简化为一系列固定轴距的移动荷载,建立了和谐号动车组CRH380AL、日本新干线Shinkansen700、欧洲高速列车HSLMA8型列车简化模型。以液体粘滞阻尼器作为振动控制外部装置,将液体粘滞阻尼器模拟为有限元阻尼单元,将既有的高速铁路两跨连续梁桥,采用多自由度欧拉伯努利梁单元进行主梁的模拟,最后,采用Newmark直接积分方法,求解高速列车作用下的连续梁桥运动方程。重点分析通过不同类型的高速列车作用下列车车速以及液体粘滞阻尼器的阻尼系数对于高速铁路连续梁桥减振效果的影响,研究分析高速列车作用下桥梁结构共振响应的影响因素以及液体粘滞阻尼器的安装位置对桥梁结构振动响应的减振效果。数值结果表明:在同一粘滞阻尼器条件下,桥梁的最大加速度并不随列车速度的增加而单调增加,而是在某些特定列车车速下桥梁的最大加速度出现了峰值,且随着粘滞阻尼器的阻尼系数增大,桥梁振动响应峰值处的最大加速度减幅不尽相同;通过合理有效的布置列车荷载轴距,可使桥梁结构发生基频共振的列车时速在运营时速之外,避免了桥梁结构发生较大振动峰值响应,即桥梁结构的基频共振;随着粘滞阻尼器与主梁的连接点位置逐渐远离支座,粘滞阻尼器的减振效果越明显;随着粘滞阻尼器与桥台的连接点位置逐渐靠近支座,粘滞阻尼器的减振效果略有提升,但不明显。