随着我国经济高速持久的发展,基础设施的逐渐完善。建设高速铁路网,着力扩大客运有效供给,加快构建以高铁为主通道的骨架。现建设一条新的铁路路线,针对一种新型混凝土箱梁,而已有的架桥机无法满足新型箱梁的吊装。故需研发一种新型架桥机来满足新箱梁的吊装。本文主要研究内容包括以下几个方面:(1)分析国内外架桥机的概况,对现有高速铁路、公路架桥机的典型机型和特点进行分析研究。提出两个新型架桥机方案,一种是无导梁式架桥机,一种是有下导梁式架桥机,并对这两种机型的技术特点进行了介绍。(2)首先对两种方案进行结构和尺寸设计,使其尺寸满足设计要求,对两方案分别采用金属结构理论分析方法,使其计算满足整机强度、刚度和稳定性条件,同时满足架桥机运梁通过250km/h和350km/h隧道断面和隧道进出口架梁等。其次通过定性和定量两个层面对两种方案下的多项指标进行比对分析,结合基于层次分析法决策,得出合理方案。然后对合理方案的金属结构主梁采用极限状态法计算。(3)采用ANSYS大型有限元结构分析软件,应运APDL语言建立合理方案新型架桥机金属结构主梁三维实体模型,分析其静态和模态特性,将仿真结果与理论计算结果进行比对,验证新型架桥机金属结构主梁设计的合理性。(4)对合理方案新型架桥机金属结构主梁进行轻量化优化设计,在满足承载能力和运梁通过隧道要求下,降低架桥机重量,得出一个最佳主梁结构,以降低架桥机的生产制造成本。同时应用C Sharp软件基于Windows平台,以.NET Framework 4.5版本开发一款新型架桥机主梁结构参数化优化设计软件。最后将优化后的主梁结构再次采用有限单元法进行仿真分析,以验证优化后结构的合理性与正确性。