公铁两用桥梁兼并公路交通和铁路交通的功能,能够节省有限的桥位资源,得到越来越广泛的应用。公铁两用桥梁中的列车-汽车-桥梁耦合振动问题研究成果颇多,但对于考虑高速列车运动产生的气动干扰对汽车行驶的影响,此类相关研究较少。由于汽车相对列车而言,重量轻、横向稳定性差,故高速列车产生的气动干扰即列车风荷载对汽车的横向稳定性影响较大。本文首先研制了测试列车风效应的动车试验系统,得到不同汽车在不同列车作用下的侧向阻力系数;接着,建立考虑列车风效应的列车-汽车-桥梁耦合振动模型,编制了相应的分析程序;最后,针对宜宾临港长江大桥,进行考虑列车风效应的公铁平层桥梁的车桥耦合振动分析,得到一些有意义的结论。具体研究内容如下:1)研制了测试列车风效应的动车试验系统,测试列车风作用下汽车的气动特性。考查了列车车速、列车与汽车横向中心距、列车外形、汽车外形及光屏障等因素的影响。结果表明:列车车速对汽车侧向阻力系数几乎无影响;汽车侧向阻力系数随两车的横向中心距的增大而快速衰减;同尺寸的CRH3列车和方形列车,方形列车作用下汽车侧向阻力系数明显大于CRH3列车,并且两种列车作用下汽车侧向阻力系数与两车的横向中心距的关系一致;同种列车作用下旅行巴士的侧向阻力系数小于厢式货车;此外,在两车的横向中心距较小时,光屏障对列车风效应的遮挡效果更明显,随着横向中心距的增大,遮挡效果逐渐减小。2)建立了考虑列车风效应的列车-汽车-桥梁耦合振动模型,编制了相应的分析程序。由于仅考查列车风效应对汽车行驶的影响且列车无横向荷载,列车采用垂向系统模型,汽车采用空间系统模型,同时忽略纵向自由度。根据上述确定的自由度信息推导列车、汽车的动力平衡方程。通过自编程序模拟路面不平度和轨道不平顺随机样本,并验证样本的准确性。通过自编程序处理试验结果,得到不同横向中心距下汽车理论侧向阻力系数曲线。最后,采用32m简支箱梁桥算例结果与已有文献结果对比,验证程序的可靠性。3)采用自编考虑列车风效应的列车-汽车-桥梁耦合振动分析程序,对宜宾临港长江大桥进行考虑列车风效应的车桥耦合振动分析。首先,对宜宾临港长江大桥进行有限元建模分析,导出质量、刚度、阻尼矩阵及节点单元信息;接着,通过文献查找确定车辆计算参数;最后,确定列车和汽车对于主梁形心的横向和竖向偏心距后,根据列车与汽车的横向中心距、列车和汽车类型确定汽车所受的列车风荷载,即可进行车桥耦合振动分析。考查汽车响应和侧滑抗力与列车作用、列车风、汽车车速、列车车速、列车与汽车横向中心距、列车外形及光屏障的关系。