刘汉云，余志武，国巍，蒋丽忠

基于OpenSEES的车−轨−桥快速仿真分析技术

刘汉云1，余志武2, 3，国巍2, 3，蒋丽忠2, 3

(1. 长沙理工大学 土木工程学院，湖南 长沙 410114；2. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；3. 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙 410075)

针对车-轨-桥耦合系统建模效率低下的问题，采用客户端-服务器原理，在OpenSEES单一平台中实现了车-轨-桥系统快速仿真分析。其将车辆、轨/桥两子系统在OpenSEES软件中建模并封装成服务器，各服务器之间地位相等，无主次之分；轮轨接触关系被处理成客户端协调器；客户端协调器与服务器通过网络通讯技术进行实时逐步数据交互。从而无需编程即可在OpenSEES平台实现车桥耦合振动分析。数值算例表明：该模拟方法能够将OpenSEES软件强大的非线性及地震分析功能快速应用于车−轨−桥耦合问题求解，是一种实用方便、简单易学的车−轨−桥耦合振动分析方法。

铁路工程；车−轨−桥耦合系统；客户端−服务器原理；OpenSEES；快速仿真分析技术；子系统

自1825年英国第1条铁路诞生以来，更快速、更高效的开展车桥耦合振动分析，一直是铁路工作者不懈追求的目标。从效率角度出发，车桥耦合振动问题的分析效率提升大致可分为两类：提高计算效率和提高建模效率。在过去的几十年中，大量的文献专注于提高计算效率，如ZHAI[1−2]提出的快速显示两部算法和预测−校正算法，朱志辉等[3−4]提出的异步长算法，YANG等[5−6]提出的动态缩聚算法，XIA等[7−9]等采用的模态坐标法，张楠等[10]提出的全过程迭代法等均力求于提高车−轨−桥耦合振动问题的计算效率。……