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考虑轮轨接触的非线性关系，给出了一种车-桥耦合随机振动的分析方法。其中，轮轨非线性关系用5个非线性参数描述。用虚功原理借助机器符号运算工具，自动推导出车-桥系统的非线性振动方程。为方便随机振动分析，对轮轨接触关系进行了统计线性化。然后，采用虚拟激励法计算线性化系统的随机响应。该方法主要用来分析轨道随机不平顺输入下的车-桥系统响应。为提高分析效率，引入了一种显式统计线性化方法，无需在统计线性化过程在每个时间步进行迭代运算。该方法的结果与MC模拟法结果吻合很好。数值算例表明，轮轨非线性关系对车辆和桥梁的随机响应影响较大。