可展式铁路抢修梁的技术方案研究与力学分析

为解决既有铁路梁部抢修器材存在的强度刚度低、通车速度慢、拼架时间长、储存运输不便等问题，基于可展结构的特点，提出一种可展式铁路抢修梁的技术方案和架设方法：通过不同数量中间构架的纵向拼组并调整构架的展开状态，可使抢修梁适应32 m和24 m跨度的桥梁抢修；通过小型机具的辅助，可使抢修梁实现导梁架设以加快抢修进度；利用ANSYS软件建立32 m跨度抢修梁的有限元模型，并对抢修梁进行静力学分析和模态分析；利用UM软件建立C70敞车和CRH380A高铁动车的多体动力学模型，对抢修梁进行车桥耦合振动分析。结果表明：抢修梁跨中上弦杆、梁端右倾斜腹杆和梁端销轴对抢修梁的安全性起控制作用；抢修梁一阶自振频率为5.965 Hz,对应振型为横向弯曲，说明抢修梁的横向刚度较弱；货运列车通过抢修梁时，重车编组对桥梁响应不利，空车编组对车辆响应不利；影响桥梁安全性和车辆运行安全性的指标均随车速的提高而非线性增长。经分析，可展抢修梁的力学性能满足相关规范的要求，且货运列车和高铁列车能够分别以最高60 km/h和100 km/h的车速安全通过抢修梁。