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作者：孙伟良;李金凯;孙立鹏;景铁义;
单位：河南高速铁路有限公司;中铁工程设计咨询集团有限公司;北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室;
摘要：为明确高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁结构关键参数对其力学性能和工程经济性的影响规律,以新建平顶山至漯河至周口高速铁路漯商特大桥为依托工程,采用有限元法与正交试验相结合的方法,系统研究边中跨比、矢跨比和拱-梁刚度比对桥梁结构内力、变形、支座反力及工程量的影响规律,确定合理的设计参数范围。研究结果表明:边中跨比对拱脚和拱顶弯矩影响显著,当边中跨比从0.3增加到0.6时,拱脚负弯矩减少32.6%,但超过0.6后主梁边跨的竖向变形显著增大67.4%;矢跨比对主梁受力影响较小,但显著影响拱肋弯矩分布,当矢跨比为1/5时,较1/7时拱顶正弯矩降低93.4%,支反力系数达到最低,结构整体受力最合理;拱梁刚度比对结构受力和工程量影响最大,当刚度比大于1∶22时结构内力显著增大,小于1∶45时主梁变形迅速增加;拱梁刚度比对桥梁工程量的敏感性最高,占总影响的62.5%。因此,为兼顾结构性能和经济性,推荐边中跨比取0.4～0.6、矢跨比取1/5、拱梁刚度比取1∶45～1∶22,且在满足受力要求的前提下可适当减小拱梁刚度比以降低工程造价。以漯商特大桥实际工程条件(边中跨比0.54)为背景,正交试验得出最优参数组合为拱梁刚度比1∶35、矢跨比1/5,此方案工程量最低,经济效益最佳,能够为类似工程提供参考。
关键词：铁路桥梁;;连续梁-拱组合体系;;参数优化;;钢管混凝土;;边中跨比;;正交试验
基金资助：河南铁建投集团“揭榜挂帅”科技计划项目(2025HNGTZF02)
