朱志辉, 龚　威，张　磊，余志武，蔡成标

(1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙　410075；2.中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙　410075；3.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都　610031)

自我国第一条高速铁路建成通车以来，目前中国高速铁路总里程已超过2万km，居世界第一。与普通铁路相比，评估高速铁路桥梁动力响应和列车行车安全性与乘坐舒适性指标必不可少[1]。随着车—桥耦合动力学的发展，多位学者指出，为准确评估上述指标，需要在车—桥耦合动力学模型中考虑轨道结构的柔性变形及参振作用[2]。当考虑轨道结构以后，由于轮轨间较大的接触刚度，导致车桥耦合动力分析的稳定性和收敛性问题变得更为复杂[3]；同时，对于大跨度桥梁而言，大量增加的轨道结构自由度将使耦合系统质量、刚度和阻尼矩阵规模呈几何倍数增加，导致动力分析计算量大幅增加[4]。因此，需要针对列车—轨道—桥梁耦合系统提出一种高效的计算方法。

很多学者针对车—桥耦合系统动力分析计算效率问题开展了研究工作，主要包括2个方面：模型简化和数值算法优化。Lou[5]建立了不等长的钢轨桥梁耦合单元，以减少桥梁结构自由度，并讨论了钢轨单元长度对钢轨与桥梁动力响应的影响。Yang[6]等假设轮对与钢轨始终密贴，同时将轮对的自由度压缩至钢轨。振型叠加法也常被用于减小桥梁结构自由度数目[7-8]，但很难选取合适的振型数量，以同时体现轨道结构的高频振动和桥梁结构的低频振动响应[9]。……