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为满足既有重载铁路提高轴重强化改造需求,研发了新型变高度钢混凝土结合梁替换既有低高度钢筋混凝土梁。通过有限元计算和依据相关规范进行的检算分析,确定并优化了结合梁设计。根据桥址条件制定了便捷的换梁施工工法,在5h天窗时间内顺利实施了换梁工程。通过组织30t轴重KM98试验列车实车试验,验证了结合梁能够满足30t轴重重载铁路运输要求。本文所采取的方法解决了小跨度钢筋混凝土梁重载适应性不足的问题,提供了一种桥梁改造新模式。