本文以淮南矿区某输煤专线上的一座多跨简支梁铁路桥,受采煤沉陷影响最大下沉3.5米的修复工程为研究背景。其中桥梁上部结构在顶移修复的过程中,面临着施工组织安排困难,主梁受力情况复杂,主梁位移和应力监测位置不明确,顶移误差容许值不确定,火车动荷载处理方式等问题。桥梁下部结构受采动影响,易发生破坏且位置不明确,原基础是否可利用等问题。对此本文提出了顶移改造施工方案以及对应的顶移施工流程,设计了顶移装置。采用ANSYS有限元软件建立了该铁路桥三种不同主梁的有限元计算模型,提出了该桥梁上部结构相对位移变形值的计算公式;通过数值模拟方法,详细分析了三种不同主梁在相对位移变形情况下的力学响应情况,得出了最不利竖向顶移工况和各类主梁的相对位移容许值;根据不同主梁在相对位移变形情况下的力学响应情况,设计了各主梁位移和应力监测位置。根据各类主梁不同工况下的主应力云图,给出了主梁在顶移改造施工过程中的合理参数。根据各主梁动力分析,采用动力放大系数计算公式,合理处理火车动荷载布置。本文还建立了该铁路桥两种不同基础的有限元计算模型,分析了它们在采动地表变形情况下的内力变化情况,指出了桩基础在采动地表变形情况下的最不利位置为承台和桩基连接处,并提出了处理措施;还指出独立扩大基础受采动地表变形影响较小,主要是下部土体影响较大,应采取处理措施防止基础破坏。另外,地表曲率变形对上述两种桥梁基础的影响均大于倾斜变形,其中地表负曲率的影响又大于正曲率。