随着磁悬浮交通技术在我国的发展,磁浮线路将遇到需要跨越河流与城市主干道路的问题。从上海线建设中引进的德国技术及自主开发技术看,现有轨道梁的跨度能跨越较小的障碍(跨度不超过25m),但不能跨越河谷与城市主要道路的需要,由于后续工程的需要,研制新型中等跨度桥梁(跨度40~100m)以满足上述需求是十分必要的。由于三跨刚构桥结构刚度好、行车平稳,有相当的优势。德国引进的技术主要给出单跨梁和双跨梁两大类轨道梁,在动力性能方面要求非常高,按这样设计轨道梁必须具备很大刚度,也直接导致了梁施工难度大、工程造价高的问题。因此本文将对三跨刚构桥的静力、动力性能进行研究。桥梁自振特性是其最重要的动力性能指标之一。本文将三跨刚构桥视为质量、刚度均布连续结构体系,建立了自振特性分析的解析模型并求解分析。相对于常用的有限元模型而言,连续结构模型与实际情况更吻合,对自振特性规律的揭示也更明确。分析了三跨刚构桥在静活载作用下的变形和自振频率与跨度比、支墩刚度之间的关系规律,得到两种桥形的跨度比宜在0.5~0.7之间、桥支墩与主跨梁的线刚度比可取2.4等结论。在上述结论指导下,综合考虑自振频率要求和静活载要求下的刚度要求,以静活载作用下的变形为下限条件,以自振频率要求为上限条件,确定3种不同跨度比、4种不同刚度12种方案。建立了二系悬挂的车桥耦合振动分析模型,并编制了相应仿真计算程序。运用上述模型针对12种方案计算分析了车辆以100km/h~600km/h过桥时引起桥梁振动的具体过程。研究了桥梁振动反应与车速、桥梁跨度比、刚度、阻尼比、质量、频率等参数间的关系规律。研究表明冲击系数随车速的增加而增加;在研究的0.5~0.7跨度比范围内,振动反应基本随跨度比的增加而增加,选择较小的跨度是合适的。冲击系数随梁截面刚度的增大而减小,说明增加刚度对减弱振动反应是比较明显的。同时当截面刚度较小时,冲击系数随截面刚度的增加下降明显;而当达到一定程度后,冲击系数随刚度的增加而降低的趋势变缓。冲击系数随阻尼比的增大而减小。讨论了一阶频率f1≥1.1v/L的合理性问题。研究认为f1=1.1v/L时不会发生共振,经验公式f1=1.1v/L太偏保守。在现有技术条件下,在进行桥梁设计时,建议采用本文的方法,即先确定刚度要求的上下限条件,通过车桥振动分析研究上下限范围内振动反应的影响,确定冲击系数对刚度变化不敏感的范围,据此选定合理的截面。