大轴重重载运输条件下铁路钢桁梁桥运营性能试验研究

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5、钢桁梁桥运营性能试验研究TheStudyofOperativePerformanceofRailwaySteelTrussBridgeUnderTheConditionofLargeAxleLoadTransportation培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：时岩校内导师：刘永前教授校外导师：魏亚辉高工二○一五年一月摘要摘要铁路钢桁梁桥在运营过程中不断受到列车冲击和外界环境等因素的影响，容易出现结构的局部损伤和提前老化等问题。而随着我国铁路重载运输的发展，列车轴重不断增大，30t

6、轴重重载列车在我国已经试运营成功。大轴重重载列车的开行，会造成既有钢桁梁桥的损伤加剧和寿命缩短，为保障铁路的安全运营，需要对桥梁的重载适应性进行研究。本文以朔黄铁路64m简支单、双线和五跨连续下承式栓焊钢桁梁桥为研究背景，采用有限元模型分析与实桥试验相结合的方法，对桥梁在大轴重重载运输条件下的运营性能展开分析研究，所做主要工作如下：(1)通过有限元模型静力分析，归纳不同桥型在不同轴重列车荷载作用下的主桁挠度和各杆件应力的变化规律；从挠度和杆件应力等方面比较不同桥型静力性能差异；通过与中-活载作用下计算

7、结果比较，对桥梁在30t轴重条件下的静力性能进行评价。(2)建立有限元动力模型，对不同轴重列车荷载作用下桥梁的动力性能参数（动挠度、动应力、加速度等）展开具体分析。就列车型式和行车速度对桥梁动力性能的影响进行研究；结合铁路检定规范标准，对KM98列车作用下桥梁的动力性能进行分析和评价。(3)结合实桥运营性能试验，明确钢桁梁桥在不同轴重列车荷载作用下的运营性能，并同有限元模型计算结果进行对比，验证本文模型分析的正确性。利用所验证模型的分析结果，对KM98列车作用下钢桁梁桥主要构件进行疲劳估算，找出大轴重

8、条件下疲劳问题较突出的杆件。(4)综合模型分析与运营性能试验结论，对大轴重列车作用下桥梁的重载适应性作出评价。明确了30t轴重条件下不同类型既有钢桁梁桥的安全储备和易损构件，为桥梁的加固改造提供理论参考。关键词：钢桁梁桥；重载运输；大轴重；运营性能；疲劳AbstractAbstractIntheprocessofoperation,railwaysteeltrussbridgesareaffectedbymanyfactorssuchastheimpac