跨海大桥与内陆桥梁不尽相同,不仅要承受来自上部结构的自重和移动荷载的作用,还要承受由于不同海洋状况带来的挑战,最为显著的就是横风和波浪荷载的作用。风和波浪是两种相互关联的环境荷载,尤其大跨度桥梁是风敏感结构,且波浪作用是跨海高速铁路桥梁下部结构的主要荷载。对于近海区域建造的高速铁路桥梁,复杂海洋环境下的风-浪联合作用不仅影响桥梁结构的振动响应,而且对高速铁路桥梁结构的轨道平顺度产生不利影响,将直接威胁到跨海高速铁路桥梁结构运营及行车安全。本文基于平潭海峡桥址区波浪环境要素,运用数值模拟方法研究起伏的海面对上方列车-桥梁风场的影响,以风速、波浪参数、及车速等因素作为控制对象,利用仿真模型开展风-浪共同作用下列车-桥梁系统耦合振动研究。根据平潭海峡桥址区的风浪环境运用Reynolds时均法,计算了不同波浪重现期、不同风速以及不同车速时列车和桥梁的气动荷载。基于海洋工程波浪力学采用Matlab程序计算了桥址区不同波浪要素下的波浪荷载。车辆模型通过多体动力学软件SIMPACK建立,充分考虑列车轮轨接触关系非线性、蠕滑力非线性及悬挂参数的非线性。利用有限元方法建立桥梁动力分析模型,获得桥梁的质量矩阵、刚度矩阵、节点坐标等信息。基于弹性体在多体系统中耦合集成的方法,通过多体动力学模型的前处理程序调用桥梁的基本信息,在轮轨接触面离散信息点上进行数据交换,并以风-浪荷载作为外部随机激励,建立风-浪作用下高速铁路列车-桥梁耦合振动联合仿真模型。分析了当波浪荷载、风荷载以及车速一定时,不同波浪重现期时波浪形底面影响的气动荷载对列车和桥梁动力响应的影响。阐述风-浪联合作用下保证跨海大桥高速列车安全运营的脱轨系数、轮重减载率、轮对横向力、车体振动加速度、列车舒适性评价指标的限值标准,以及桥梁振动加速度、横向振幅和竖向挠度等评价指标的限值标准。分析不同重现期下的波浪荷载、不同风速和不同车速对列车安全性、舒适性及桥梁安全性的影响规律,对风-浪联合作用下高速铁路桥梁各动力响应进行系统评价。