近年来我国国内公路交通运输行业迅速发展,公路上行驶车辆速度与载重量也逐渐增加,由此车桥耦合振动引起的问题更加突出,这些因素的改变也使得对交通基础设施的要求也愈来愈高,在公路桥梁建成后除了对于桥梁的使用状态进行正确评估认识外还需要进行有效的维护工作也将是日后桥梁工程领域的重要发展方向。车桥耦合动力响应问题已经研究分析了百多年,过去对此问题的分析普遍是将车辆简化成数个单点集中荷载,与实际情况相差甚大处理效果并不理想。不过随着计算机技术的发展整个车桥耦合系统精确化三维仿真也逐渐出现为当前研究和分析车桥耦合动力响应提供了全新的方法。本文使用Solidworks、Hypermesh、LS-DYNA三个集建模、网格划分、关键字定义等三个软件整合建立了重型大件运输车辆和箱型截面简直梁桥的三维有限元模型,并针对性的精确定义了车轮、悬架系统、车辆上部结构等车辆部件,简化了车辆上部结构。通过LS-DYNA软件拥有的接触算法实现重型大件运输车辆与桥梁的耦合。并通过对比车辆运动行驶间与桥面的轴载接触力和实际试验中轴载力验证了车辆模型的准确性。节选淮安高速路中某段44m跨度的实体箱型简支梁桥,建立了该桥梁的三维有限元模型,通过LS-DYNA具有的隐式算法对该桥梁进行了模态分析和等效静力分析研究了两种条件下桥梁的挠度变化和应变特征。运用LS-DYNA强大的显式求解功能研究超重挂车对简支梁桥的动力响应特征,通过三种荷载工况分析求解了不同行驶车速下超重车辆及正载和偏载作用对简直梁桥的挠度和应力应变的动力特征。同时建立高速路上常用的双波型刚护栏三维有限元模型,分析了小型皮卡车和大型重卡车及不同碰撞角度等因素对车辆与护栏碰撞后护栏变形、应力、应变、车体的加速度及能够预防车体冲出车道等数个状态的影响,进一步总结了车辆与护栏碰撞和行驶的超重车辆对简支梁桥的影响因素。