城市轨道交通已经成为各大城市主要的公共交通工具,我国越来越多的城市开始建设地铁线路。针对地铁隧道与车辆共同作用下的运行安全,以及多种工况下的运行情况的研究尤为重要。本文主要采用多体动力学以及有限元法,使用SIMPACK和ABAQUS等软件,建立车-线-隧刚柔耦合动力学模型,完成了多种不同运行条件下的仿真模拟,得到相关结论。主要研究工作:1.本文使用SIMPACK和ABAQUS软件联合仿真,建立了车-线-隧刚柔耦合模型,为后续更多的研究提供了基础。通过现场调研及实测数据对车线隧耦合系统的动态特性进行了分析讨论。2.当地铁列车行驶速度越来越高时,车辆轮轨垂向力逐渐升高,扣件受力也同时增大,尤其是在70-80km/h高速行驶时的增幅更大。在5-8万公里磨耗后,轮对踏面与钢轨间磨合良好,轮轨垂向力和轮轨磨耗相对于新踏面均有下降。在地铁列车运行14万公里后,由于车轮踏面的磨耗量越来越大,轮轨垂向力和轮轨磨耗数将大幅升高。3.由于活塞效应的存在,使隧道的振动经过了小范围振动,较大振动以及振动趋势趋于平稳的过程。且钢轨的垂向加速度变化趋势与隧道壁振动变化趋势基本一致,但振动幅值远大于隧道壁振动幅值。经过对调研结果分析,衬砌开裂的数量占绝对的主导地位,可见研究裂缝的原因更具有实际意义。钢轨下部附近的道床受力最大,需要在检测和维护时进行重点关注以及加固。4.在包含有德国高干扰轨道谱的直线轨道上,以匀速80km/h时速运行,行驶在隧道中间时刻的脱轨系数较大,约为0.028,其与安全限值差距非常远,完全可以满足运行要求。轮重减载率随着工况的变化发生较大的变化。对于不同车速下的振动统计指标,轴箱可以用峰峰值来更好地描述,钢轨和隧道可以用RMS值来描述。由分析可知,隧道的动态响应不适宜利用峰峰值进行评价。对于不同运行里程的变化,轴箱,钢轨及隧道的动态响应统计学特征均可以利用峰峰值进行评价。通过本文的研究,获得了一定的结论,为运营单位的养护维修和日常检测监测提供理论支持,具有一定的意义。