铁路桥上铺设无缝线路引起的桥梁与钢轨之间的纵向相互作用力,是铁路桥梁的重要荷载,梁、轨之间的纵向相互作用力过大,会引起线路失稳、长钢轨折断等严重问题,威胁到铁路行车安全;梁、轨纵向相互作用力还是高速铁路桥梁墩台及基础设计的控制性荷载之一;铁路梁、轨纵向相互作用力机理研究具有十分重要的工程实用意义。另外,为满足日益繁忙的铁路运输需要,对既有线换铺无缝线路已成为改善轨道结构的最佳措施;换铺无缝线路要求对桥梁墩台进行检算,开发桥梁墩台检算软件亦具有十分重要的工程实用意义。现有桥上无缝线路纵向附加力计算理论大多采用平面模型,而铁路桥梁、墩台及荷载均具有很强的空间性,现有力学模型不能很好反映上述工况,具有很大的局限性。针对以前研究的不足,本文在吸收国内外研究成果的基础上,建立了梁、轨纵向相互作用三维有限元静力学计算模型,并用所建立的力学计算模型对铁路梁、轨纵向相互作用机理进行了较深入研究,主要内容如下:(1)用ANSYS软件建立了轨道—道砟—梁—墩台—基础为一体的梁、轨纵向相互作用三维有限元静力学模型,并对该力学模型进行了相应的验证。(2)以黎钦线上一刚构桥为例,运用所建立的模型,分析了连续刚构桥上无缝线路纵向附加力的基本特征;对不同运行工况、线路纵向阻力模型的取值对连续刚构桥梁、轨相互作用的影响进行了深入的研究。以南昆线上一曲线刚构桥为例,运用所建立的模型,分析了曲线上刚构桥无缝线路纵向力基本特征,对不同运行工况、梁温变化幅度、支座摩擦阻力等因素对梁、轨相互作用的影响进行了深入的研究。(3)运用Visual C++编程语言结合通用有限元软件ANSYS进行二次开发,开发了桥墩检算系统;大大减轻了ANSYS实体建模的难度,提高了工作效率。