朱勇战

(中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600)

随着高速铁路技术的发展，列车对线路、桥梁的动力影响日益显现。长期的研究表明:车桥系统具有复杂性与随机性［1-2］。目前研究大都针对直线桥梁进行［3-4］，而对曲线桥梁的车桥耦合［5-6］问题的研究相对较少，针对反曲线桥梁的研究成果更是有限。建设规范中明确要求桥梁建造时应避免使用反曲线，若实在无法避免，其夹直线长度应大于运行列车长度，并要进行充分论证。

本文对连盐铁路由于地形条件限制而设计的反向曲线桥梁进行了研究。结合中铁建总公司科技发展计划项目的研究成果，运用桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法，车辆和桥梁作为联合动力体系，建立了车辆-桥梁的空间耦合振动分析模型，并以轨道不平顺作为系统的激励源，对反曲线桥梁进行了车桥空间耦合振动计算，分析了3种车辆在不同车速下的各项动力学指标，着重研究了反曲线桥梁对车辆舒适度及脱轨安全度的影响，对桥梁的纵、横向刚度进行了评价。

1 空间车桥耦台振动分析模型

车辆模型在UM 多体动力学软件中建立，桥梁模型在通用软件ANSYS 中建立。随后将ANSYS 中得到的桥梁模型导入到UM 中，车辆与桥梁之间通过轮轨接触形成完整的车桥耦合模型，采用模态综合技术进行求解。

1.1 车辆模型建立

车辆模型在多体动力学分析软件UM 中建立。铁路车辆模型由机车和若干拖车组成。每节车辆是由车厢体、转向架、轮对以及弹簧-阻尼悬挂装置组成的多自由度振动系统［7］，在车辆运行中会出现复杂的振动现象，要全面地考虑车辆各部件之间连接的真实力学特性非常困难。……