凌夏青

(中铁上海设计院集团有限公司， 上海 200070)

48 m半穿式钢梁提速改造设计

凌夏青

(中铁上海设计院集团有限公司， 上海 200070)

为了使既有48 m单线半穿式栓焊钢桁梁满足提速要求，根据以往工程实践，提出了加固下弦杆、下平纵联的改造方案。建立桥梁的多自由度有限元模型，进行动力响应分析，论证改造方案的效果。

48 m半穿式钢梁 改造 动力分析

宁启铁路复线电气化改造工程(以下简称宁启)区间设计时速200 km。而既有宁启铁路在2004年通车，全线设计时速为120 km。既有线钢梁共计14处，提速后废弃9座，位于限速段的3座，位于提速段既有48 m半穿式钢梁桥共计2处，分别为跨盐靖高速大桥，串场河中桥。既有宁启线通车仅10年，废弃既有钢梁桥不但经济损失大，而且社会影响大，所以设计对提速段的2座48 m钢梁进行提速改造研究。

图1 既有48半穿式钢桁梁

1 桥梁动力分析模型

既有48 m半穿式单线简支钢桁梁桥采用图号为专桥(01)0101，主桁高度5.5 m，主桁中心距6.0 m，节间长度4 m。桥面系采用纵横梁结构体系，纵梁高度为420 mm，横梁高度为855 mm。平纵联采用三角形，截面为工形，弦杆截面高度为440 mm、宽度为460 mm。钢梁材质为16Mnq钢(如图1)。

桥梁采用多自由度有限元模型，以空间梁单元为基本单元，因桥墩台很矮，故未考虑其影响，支座的约束条件通过约束相应的位移来处理。二期恒载采用1.0 t/m，作用于整个下平联平面上，结构自重根据设计图上提供数值等效成材料容重。

桥梁结构采用一致刚度矩阵和一致质量矩阵，由于精确地决定结构的阻尼矩阵相当困难，因此将实际结构的阻尼简化为结构总刚度阵和质量阵的线性组合，即