车桥耦合振动性能是桥梁结构动力学研究的重要课题,波纹钢腹板箱梁桥以其良好的整体受力性能和良好的材料利用效率备受推崇,然而对于波纹钢腹板箱梁桥车桥耦合方面的研究相对混凝土梁桥较少。另一方面,对复杂桥梁进行车桥耦合性能计算需求使得一种能为广大工程人员所接受熟悉的仿真方法显得尤为重要。因此,本文受重庆市基础与前沿研究计划院士专项项目(cstc2015jcyjys0011)和国家重点研发计划资助项目(2016YFC0701202)的联合资助,对波纹钢腹板箱梁桥的车桥耦合振动进行研究,主要研究内容及如下:(1)借鉴利用约束方程模拟路面不平顺的方法,改进位移接触法形成接触约束法,即在车辆模型与桥梁模型之间建立点面接触形成车桥耦合系统并利用时变约束方程实现考虑路面不平顺的车桥耦合仿真求解。本文详细说明了此种方法在ANSYS中的实现方法,并验证了此方法的精确性。(2)以跨径30m的波纹钢腹板简支箱梁桥为对象,计算不同行车速度、不同路面等级、不同路面形式的36种工况,分别提取测点位置的位移响应数据和加速度响应数据。对位移响应数据采取高频滤波处理得到位移响应中的高频振动幅值,以最大幅值除以最大静位移计算得各工况下各测点处的冲击系数。(3)研究影响因素对冲击系数的影响规律时发现:车速对冲击系数的影响往往受到其他因素的干扰,比如在不同路面等级下可能呈现不同的影响规律;路面等级对冲击系数的影响则是线性的,但冲击系数随路面等级的提升幅度与箱梁位置和路面形式相关;路面形式对冲击系数的影响也是确定的,即考虑三维路面都较考虑二维路面时的冲击系数低,不过偏低的幅值受路面等级影响;平直刚腹板箱梁与波纹钢腹板箱梁的冲击系数较为接近,二者差值仅在0.005以内,但用钢底板等效替代原箱梁桥中的混凝土底板后,冲击系数平均增大近2倍。(4)研究影响因素对加速度峰值的影响规律时发现:箱梁加速度峰值响应随车速的增大而增大,不受路面等级和路面形式的干扰;箱梁加速度响应峰值随路面等级的提升而增大,但二维路面下的提升幅度较三维路面大;计算相同路面形式下同级路面各车速加速度响应峰值的平均值,考虑三维路面时较考虑二维路面时低,但存在个别工况与此规律相反。