在桥上铺设无缝线路,可以有效减小列车对桥梁的冲击作用。国内外关于梁轨相互作用的研究以中小跨度的简支梁桥和连续梁桥为主,较少涉及对大跨度连续钢桁拱桥的研究,高速铁路连续钢桁拱桥梁轨间相互作用更加复杂。因此,对大跨度钢桥梁轨相互作用及影响因素进行研究是必不可少的。本文以银西高速铁路银川机场黄河特大桥3×168m连续钢桁拱桥为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立了考虑轨道、桥梁两端路基、墩台的有限元模型,对钢桁拱桥梁轨相互作用规律以及影响因素进行了研究。主要研究工作如下:(1)基于梁轨相互作用基本原理,通过ANSYS建立梁轨相互作用有限元计算模型。钢桁拱桥的主桁杆件、平纵联、拱助、吊杆等主要构件采用梁单元模拟,采用非线性弹簧模拟线路纵向阻力,用带刚臂的梁单元模拟梁体,桥上钢轨在桥梁两端路基上各延伸150m,建立了连续钢桁拱桥空间有限元模型。(2)以银西高速铁路银川机场黄河特大桥3×168m连续钢桁拱桥为研究对象,研究了连续钢桁拱桥在梁体受温度荷载、列车竖向荷载、列车制动以及钢轨折断工况下,钢轨应力分布情况、梁轨相对位移大小,以及墩台顶受力情况,并将纵向附加应力进行组合,对组合工况下的钢轨强度进行了检算。分析钢轨应力分布规律,得到钢轨伸缩应力最大,为控制性荷载。钢轨最大应力出现在钢桁拱桥右侧梁端处。制动墩墩顶水平力最大。钢轨在不同位置发生折断,钢轨应力在断缝处立刻得到释放,钢轨应力向断缝两边逐渐增大。(3)对大跨度连续钢桁拱桥梁轨相互作用的影响因素进行研究,分析了小阻力扣件两种铺设方案和钢轨伸缩调节器不同设置位置对连续钢桁拱桥上钢轨应力的减弱作用,钢桁拱桥和桥梁两端路基上均布置小阻力扣件对钢轨伸缩应力的减弱效果更加明显,钢桁拱桥右侧梁端处最大压应力减幅达到22.7%。(4)分析了钢桁拱桥上设置调节器对梁轨相互作用的影响,在跨中设置调节器时,对跨中钢轨应力有较强的释放作用,钢桁拱桥最大压应力减小至54.1MPa。在右侧梁端设置调节器对制动应力有明显影响,右侧梁端处钢轨最大压应力减小为5.6MPa,减小幅度为25.3%。通过检算得到,仅铺设小阻力扣件方案下钢轨强度不能满足要求,在钢桁拱桥应力最大位置(右侧梁端)设置钢轨伸缩调节器可以使钢轨强度满足规范要求。(5)全桥墩台顶纵向刚度改变对于钢轨应力有一定影响,随着全桥墩台顶纵向刚度增大,钢轨制动应力随着墩台刚度增大而减小,向右制动工况下,墩台刚度取5倍原值时,钢轨最大压应力减幅为34.7%。仅制动墩墩顶纵向刚度改变时,钢轨应力变化规律与全桥墩台顶纵向刚度改变时相似,钢轨应力变化幅度小于全桥墩台顶纵向刚度改变时。