重载铁路运输具有大运量、高效率、低成本的特点,使其在美国、欧洲、南非等多个国家和地区广泛采用。上世纪八十年代,我国开展可重载铁路的相关研究,并逐步对原有铁路升级改造,从而完善我国的重载铁路运输系统。升级为重载铁路后,车型、装载轴重等参数发生了改变,这些参数的改变对现有桥涵的影响是什么,有必要加以明确。部分涵洞结构因其在提载后出现了一定的病害,可能无法满足重载铁路的要求,有必要进行相应的强化处理。本文以朔黄铁路的涵洞为研究对象开展了相关研究,主要研究内容如下:(1)以朔黄铁路的7座钢筋混凝土涵洞为研究对象,分析了装载轴重、车辆类型等参数对桥涵的跨中挠度、钢筋应变等参数的影响。研究结果表明:随着列车装载轴重的增大,钢筋的最大应变逐渐增大,列车装载轴重为300kN时,最大钢筋应变增大了约30%;此外,跨中挠度的变化规律与钢筋应变的规律相一致;随着列车装载轴重的增大,涵洞结构的活载安全储备逐渐降低,当轴重增大为270kN时,小于6 m的桥涵均超出设计荷载。(2)为了保证重载铁路系统的完善,对于不满足承载力要求的涵洞结构有必要采取相应的强化措施。为了明确波纹板加固措施是否可行,通过数值计算软件ANSYS建立了有限元模型,分析在重载铁路作用下波纹板的应力及变形。研究结果表明:在重载列车作用下,波纹板的最大主应力为6.3 MPa,远小于波纹板的容许应力,强度安全系数较大;强化后跨中的挠度为0.38 mm,挠跨比1/18182,远小于规范中规定的竖向挠跨比1/4000,强化后涵洞的刚度能够满足规范要求。(3)以某拱涵为研究对象,采用波纹板加固技术对其对强化改造,并开展了强化改造前、后涵洞的运营性能试验。测试结果表明:波纹板加固后,拱涵的竖向振幅、横向振幅和竖向挠度均降低较多,总体上降低约30%左右,强化效果明显,强化后的拱涵能满足重载列车的正常运营。(4)以某框构涵为研究对象,采用波纹板加固技术对其对强化改造,并开展了强化改造前、后涵洞的运营性能试验。测试结果表明:波纹板加固后,涵洞跨中钢筋应变和跨中竖向挠度均下降很多,总体上降低约50%左右,强化效果明显,强化后的拱涵能满足重载列车的正常运营。