车辆以一定速度通过桥梁时,将引起桥梁结构的振动,而桥梁的振动反过来又影响车辆的振动,这种车辆和桥梁产生的相互影响、相互制约的振动就是车桥耦合振动。对这一问题的振动分析不仅在桥梁设计、维护和管理中起着重要的作用,而且也有助于车辆优化设计,满足乘坐舒适性的要求。因此,对车桥耦合振动进行定性和定量的分析是十分必要的。本文结合国内外最新研究成果,对公路钢箱梁桥的车桥耦合振动问题进行了精细化有限元分析。主要工作如下:(1)由于精细化有限元分析可能采用板壳、实体单元,其网格密集,单元节点多,因此有必要进行网格节点编号优化。通过对几种节点编号优化方法比较,采用矩形优化法效果较好。(2)为了验证有限元计算的准确性,对简支梁桥在移动荷载作用下的振动进行了理论分析,并对原有的理论方法进行了修正。通过对理论方法、自编有限元程序、商业有限元软件( Marc )结果的比较,验证了本文发展的有限元方法和程序的正确性。(3)发展了车桥耦合振动的有限元分析方法,对比了移动荷载、移动质量和车体-悬挂体系三种不同车辆模型下桥梁振动的数值解,证明了采用精细化车辆模型的必要性。(4)最后,对某钢箱梁桥建立板壳和梁格模型,对车辆采用车体-悬挂模型并考虑路面不平整度影响,对车桥耦合振动进行精细化有限元分析。通过对桥梁挠度和加速度响应的分析,说明采用板壳单元比梁格单元更加能够反映实际的动力响应。