随着我国经济的高速发展,跨区域间的人员流动和物流运输需求对我国道路交通提出了新的挑战,各种大跨度桥梁被建成,对起调节变形作用的伸缩缝提出了更高的要求。保障大位移伸缩缝的可靠性,提高通行车辆的安全性和舒适性成了我国桥梁发展面临的新挑战。由于大位移伸缩缝大规模使用的时间较短,我国关于大位移伸缩缝设计和养护的行业标准还不成熟,还没有制定完整的国家标准,已有的相关规定也仅仅给出了简单的静态性能描述。现有对大位移伸缩缝的研究也处于初始阶段,不够系统和深入。因此,本文通过仿真和试验分析车辆参数和伸缩缝参数对车辆—大位移伸缩缝耦合系统（简称车—伸缩缝耦合系统）力学性能的影响,从动力学的角度研究车辆和伸缩缝的相互作用关系,旨在为伸缩缝的设计、养护和监控管理提供一定的理论依据。论文的主要研究内容和成果如下:（1）针对车辆轮胎的工作原理和受力特点,提出了一种采用梁单元Beam188+实体单元Solid95组合结构模拟带束层和胎体层复杂的橡胶/帘线结构的轮胎等效模型,并基于复合材料力学原理提出了一种带束层等效材料参数计算方法——刚度等效法。通过轮胎等效模型仿真结果与试验结果的对比,验证了刚度等效法应用于轮胎等效模型的有效性,为车—伸缩缝耦合系统有限元模型的建立打下了基础。（2）对大位移伸缩缝弹性元件进行了试验测试,确定了弹性元件的刚度特性。在此基础上,采用Recur Dyn软件建立了1/4车辆—伸缩缝耦合系统刚柔混合模型,该模型能精确模拟车辆驶过伸缩缝的动态过程。应用该模型进行了仿真试验,详细研究了耦合系统振动响应特点,探讨了车速对耦合系统振动响应的影响规律,以及车轮对中梁振动的影响范围。（3）考虑中梁表面的不连续性和轮胎带束层的刚性位移现象,建立了不同车辆—伸缩缝耦合系统动力学模型。应用新型积分法对模型求解,并编制了相应的计算程序。将耦合动力学模型和非耦合动力学模型仿真结果分别与刚柔混合模型仿真结果对比,验证了耦合动力学模型的有效性和可靠性。（4）应用载重车辆—伸缩缝耦合系统动力学模型,详细研究了车辆参数和伸缩缝参数对伸缩缝中梁冲击系数和车辆轮胎力动载系数的影响,研究结果表明:1号中梁的冲击系数最大,且中梁振动冲击系数和车辆轮胎力动载系数受车轮相对横梁的位置、车辆类型、车速、缝宽和中梁弹性元件刚度影响明显,受横梁弹性元件刚度的影响较小,在此基础上给出了弹性元件设计建议;中梁的冲击系数和载重车辆的轮胎力动载系数均会超过现有规范的推荐取值,为相关规范的完善和制定提供了理论依据。（5）根据乘用车驶过伸缩缝时的振动特点,选用最大加速度值作为舒适性评价指标,应用乘用车辆—伸缩缝耦合系统动力学模型,详细研究了车辆参数和伸缩缝参数对车辆舒适性的影响,研究结果表明:乘用车驶过伸缩缝时座椅表面竖向受座椅弹性元件滤波效应的影响表现为1Hz低频振动,横向和纵向表现为低频振动和高频振动叠加;车辆舒适性受车轮相对横梁的位置、车速、与并行行驶的载重车辆的距离、缝宽和中梁弹性元件刚度影响明显,受横梁弹性元件刚度的影响较小;乘用车辆轮胎动载系数仅受车速、与并行行驶的载重车辆的距离、和缝宽的影响,为车辆的行驶和桥梁管理提供了参考。（6）对车辆驶过大位移伸缩缝时的振动试验测试结果表明车辆引起的伸缩缝中梁的振动衰减时间小于0.1s,且最大振动速度随车速的增大而增大。车—伸缩缝耦合系统动力学模型仿真结果与试验测试结果具有较好的一致性,为耦合系统动力学模型和大位移伸缩缝产品的应用提供了试验依据。