列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动，而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动，这种相互作用、相互影响的问题就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。一百多年来关于列车～桥梁振动的研究表明了车桥振动这一问题的复杂性与困难性。随着高速铁路在世界各国的广泛建造，列车高速度过桥时引起桥梁振动的主要因素和振动机理与中低速情况有很大差别，因此，车桥动力分析问题也越来越受到桥梁研究者的关注。
【高速铁路列车-桥梁系统耦合振动理论及应用研究】主要关注的是高速列车在通过桥梁时，列车与桥梁之间的相互振动效应，这是一个复杂的力学问题。车桥耦合振动涉及到多个关键知识点：
1. **车桥互制**：当列车经过桥梁时，其产生的动力会引发桥梁结构的振动，桥梁的振动反过来又会影响列车的动态性能，形成一种相互作用的机制。这种现象在高速铁路中尤为显著，因为高速列车的速度远超中低速列车，导致桥梁振动的特征和影响因素发生显著变化。
2. **方法理论**：在解决车桥耦合振动问题时，通常需要运用多种理论和分析方法。例如，通过对车桥振动历史与现状的回顾，总结车辆分析模型、桥梁分析模型、轮轨接触关系、激励源和数值计算方法等的研究成果，以理解车桥动力学行为。
3. **机车车辆分析模型和轮对运动方程**：研究中建立了一个详细的机车车辆分析模型，考虑了三维非线性的轮轨接触几何关系，运用Kalker蠕滑理论研究轮轨接触区的蠕滑效应。通过迭代法改进了蠕滑力的求解，同时使用D’Alembert原理推导了23个自由度的车辆运动方程。
4. **车桥系统运动方程求解**：建立了车桥耦合系统的控制方程，提出了分离迭代技术来求解这些方程，这包括了轮轨接触点的几何相容条件和静力平衡条件的建立，以及由于桥梁和轨道不平顺引起的轮轨力计算。
5. **列车运行安全性与舒适性评价标准**：对列车脱轨过程、单轮脱轨、Nadal公式、轮重减载率与脱轨安全性关系等进行了研究，同时也考察了Sperling指标、Janeway指标等舒适性评价指标，对比分析了不同评价标准的优劣。
6. **不同跨度桥梁的车桥振动研究**：分别对中小跨度和大跨度桥梁进行了深入研究，分析了桥梁的竖向横向刚度、列车速度、桥墩横向刚度、桥梁阻尼和质量等因素对车桥耦合振动响应的影响，为设计低动力响应的桥梁提供了建议。
7. **具体案例分析**：对高速铁路中的大跨度钢桁梁桥和钢斜拉桥进行了车桥振动研究，提出了相应的刚度限值建议，并以芜湖长江大桥为例，对其车桥空间耦合振动响应进行了计算和分析。
这些研究为高速铁路桥梁设计和运营安全提供了理论支持，有助于优化桥梁结构，保证高速列车的安全运行和乘客的乘坐舒适性。通过深入的理论分析和实际案例研究，该领域将继续推动高速铁路工程的技术进步。
