在风和流的作用下,冰排与桥梁结构相互作用引起冰激振动,影响行车舒适性、结构安全性和疲劳耐久性。因此,动冰力荷载和动力相互作用已成为寒区结构研究的重要任务之一。研究冰激振动的方式主要有理论分析、实验研究和数值模拟,由于原型试验数据有限,模型试验成为重要的研究手段。本文进行寒区高铁桥梁冰激振动模型试验研究,主要内容如下。首先,进行冰激振动高铁桥梁相似模型研究。模型试验的核心是相似律,本文依托于松花江上的高铁简支梁桥,采用因次分析方法推导适合于冰激振动的相似体系。通过全桥数值模拟得到结构振动基频,并依据试验测得的有机玻璃参数,对模型结构进行材料、尺寸、连接方式和配重结构设计,使得模型结构的动力特征与原型结构相似。根据理论推导的相似关系建立具体的高铁桥梁相似体系。其次,进行冰激振动模型试验设计。通过ANSYS/LS-DYNA数值模拟撞击位置、冰排厚度和冰排速度对冰激振动的影响,指导试验方案设计。准备试验设备并布置传感器,保证试验顺利完成。通过横桥向静载试验了解模型结构的静力特征,通过脉冲荷载动力试验了解模型结构的动力特征,并据此建立实际高铁桥梁相似体系。最后,进行冰激振动模型试验结果分析。模型冰排采用人工冻结淡水冰排,撞击位置分为圆墩位置和破冰棱体,撞击速度分为快冰速和慢冰速。通过冰排破坏情况解释冰力作用时程,根据试验得到的动冰荷载和结构响应了解冰激振动机理,将试验结果通过相似体系放大到原形结构上,分析原型结构的安全性。然后有限元模型修正冰力失效强度,模拟冰排厚度对冰激振动的影响。