为了适应我国重载运输的发展,既有铁路需进行扩能改造。但在扩能改造过程中,由于列车轴重提高和运量增加,既有中小跨混凝土桥梁出现了较为严重的病害。为保证桥梁在重载运输下的长期运营安全,采用换梁的方法对其进行强化改造。为检验所换新梁的合理性和有效性,需对所换新梁进行研究。本文以朔黄铁路保衡路中桥换梁后8m钢-混结合梁桥为研究对象,采用有限元仿真分析并结合现场试验的方法,对21t、23t、25t和30t轴重列车荷载作用下的8m钢-混结合梁的受力性能及运营性能进行了分析研究。主要研究内容如下:(1)对重载铁路的研究现状进行了介绍,并详细阐述了满足扩能改造要求的钢-混结合梁的发展现状。(2)对满足扩能改造要求的钢板梁桥的受力机理、构造和动力特性进行了详细阐述。(3)采用有限元计算软件midas civil建立8m钢-混结合梁的计算模型,通过计算得到在恒载和21t、23t、25t和30t轴重列车荷载作用下梁体的变形、主应力和动力特性,找到应力幅较大处作为疲劳细节,依据规范进行检验。分析结果表明,钢-混结合梁跨中挠度、钢梁上翼缘正应力、下翼缘正应力、混凝土顶板的正应力、动力特性、疲劳性能均满足规范要求。(4)通过运营性能试验,得到新换钢-混结合梁结构在运营荷载作用下的跨中横向振幅、跨中竖向振幅、跨中动挠度、跨中动应变以及桥墩墩顶横向振幅等运营性能指标,并与规范中的相关量值进行比较,分析评价新换钢-混结合梁的实际工作状况;并与换梁前运营性能试验数据进行对比,检验换梁效果。试验结果表明,换梁效果显著且换梁后的实测值均满足规范要求。