主要针对不同车辆作用下的车-线-桥及风-车-线-桥的耦合振动进行研究，从而得到五峰山长江大桥不同行车环境下的行车安全性和舒适性。根据设计使用功能，考虑到线路上运行的列车情况，在计算中采用了CRH2列车、CRH3列车。各车型编组如下：CRH2动车组，两个编组，16节；CRH3动车组，两个编组，16节。

为了考察车速、风速、列车等对五峰山长江大桥铁路列车行车安全性、舒适性及桥梁动力性能的影响，计算工况整体上分为两大类：一类为不考虑横风工况，考虑车速、不同列车对系统动力响应的影响；另一类则考虑了横风的影响。

1）车-线-桥耦合振动仿真分析工况

当不考虑横风影响时，对CRH2、CRH3动车组通过桥梁的车桥响应进行分析，一方面可以探明不同车辆不同行车速度对车桥系统动力性能的影响程度，另一方面可以作为考虑横风作用下动力响应结果的对比值，以得到风对车桥系统动力性能的影响大小。车-线-桥耦合振动仿真分析分三类工况进行：第一类为单线列车过桥分析，CRH2、CRH3两种列车以不同车速共计14种工况进行车-线-桥耦合振动仿真分析，车-线-桥耦合振动仿真分析工况设置见表8-2。

表8-2　车-线-桥耦合振动分析工况（单线）

第二类是双线车辆（2×CRH2、2×CRH3）相向运行，并考虑不同行车速度，不考虑入桥时差，详细工况见表8-3。

表8-3　车-线-桥耦合振动分析工况（双线）

第三类是单线列车考虑大跨桥梁的附加变形影响。五峰山长江大桥为公铁两用桥，铁路行车与公路行车之间存在相互影响，在公路荷载偏载、对称加载、反对称加载的作用下，以及主桁温度变化不均匀的情况下，都会改变轨道的不平顺状态，这种附加变形对桥梁的动力性能及车辆的行车安全性和舒适性都有一定影响。为探明这些附加变形对行车的影响程度及规律，研究过程中设置了四种附加变形状态，详细工况布置见表8-4。

表8-4　车-线-桥耦合振动分析工况（单线+附加变形）

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2）风-车-线-桥耦合振动仿真分析工况

在横风作用下，风对车辆和桥梁的动力响应均会产生较大影响。自然风中平均成分的作用会使桥梁产生静位移，脉动成分的作用会使桥梁发生抖振。当列车以一定速度通过此种情况下的桥梁时，桥梁的抖振会影响车桥耦合振动特性，而桥梁的静位移相当于改变了轨道不平顺，从而亦会影响车辆的振动。在侧向风作用下，车辆受到附加横向力和倾覆力矩的作用，车辆的振动特性会发生显著改变。列车在桥道上的存在会改变桥道的气动绕流，桥道断面的气动特性随列车的到达和离去而改变，整个主梁所受风载随列车的运行而动态变化。桥上车辆处在桥道的绕流之中，桥道的几何外形会对桥上车辆的气动荷载产生影响。

根据横风作用下车辆和桥梁的动力响应仿真结果，采用相应的评价指标，评价五峰山长江大桥横风作用下桥上列车行车安全性和平稳性。

气动力参数取值主要参考千米跨度悬索桥抗风性能风洞模型试验研究报告，对列车在桥上不同车速、风速等因素进行分析，详细的计算工况见表8-5和表8-6。为了便于描述，各线路编号如图8-11所示。

表8-5　风-车-线-桥耦合振动分析工况（单线）

表8-6　风-车-线-桥耦合振动分析工况（双线）

图8-11　线路编号示意图（尺寸单位：mm）