无缝线路轨道稳定计算
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目录目录一.设计题目: (1)普通无缝线路设计..................................................................... 1 二.设计资料:................................................................................. 1 三、计算步骤: (2)3.1温度压力的计算 .................................................................. 2 3.2轨道稳定性允许温度压力[]P ............................................. 5 3.3轨道稳定性允许温升[]c T ∆ ................................................. 6 3.4根据强度条件确定允许温降[]d T ∆ ..................................... 6 3.5设计锁定轨温计算 .............................................................. 8 3.6设计锁定轨温 ...................................................................... 9 3.7伸缩区长度计算 ................................................................ 10 3.8无缝线路缓冲区预留轨缝计算 . (11)3.8.1长轨条一端伸缩量长∆的计算 ............................... 11 3.8.2缓冲轨一端伸缩量缓∆的计算 (12)3.8.3预留轨缝的计算 ..................................................... 12 3.9防爬器设置 ........................................................................ 13 3.10长轨条布置 ...................................................................... 14 四、参考文献................................................................................... 14 附:无缝线路稳定性检算 (14)轨道工程无缝线路设计一.设计题目:普通无缝线路设计二.设计资料:铺设无缝线路区段,地区历年最高轨温为*℃,最低轨温为*℃所选城市上海,m 钢轨无缝线路, R=550m (学号18);轨枕:Ⅱ型混凝土轨枕1840根/㎞(学号18);钢轨截面积F=77.45 cm 2,钢轨惯性矩I=1048cm 4,钢轨弹性模量E=2.1×105MPa ,轨道原始弹性弯曲半波长0l =720cm,原始弹性弯曲矢度oe f =2.5mm ,原始塑性弯曲矢度op f=2.5mm ,轨道弯曲变形矢度f=2mm 。
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轨道强度、稳定性计算 (2)1.1设计资料: (2)1.2 轨道强度、稳定性计算的基本原理 (2)1.2.1.轨道强度计算的基本原理 (2)1.2.2.稳定性计算的基本原理 (3)1.3 轨道各部件强度验算 (5)1.3.1SS1(客)电力机车 (5)1.3.2DF4B(货)内燃机车 (10)轨道强度、稳定性计算1.1设计资料:线路条件:曲线半径R=1500m ,钢轨:60kg/m ,U74钢轨,25m 长的标准轨;轨枕:Ⅱ型混凝土轨枕1760根/m ;道床:碎石道砟,厚度为40cm ;路基:既有线路;钢轨支点弹性系数D :检算钢轨强度时取30000N/mm ;检算轨下基础时取70000N/mm ;由于钢轨长度为25m ,钢轨类型为60kg/m ,故温度应力a 51t MP =σ,不计钢轨附加应力。
机车类型:SS1(客)电力机车,三轴转向架,轮载115KN ,轴距2.3m ,机车构造速度95km/hDF4B (货)内燃机车,三轴转向架,轮载115KN ,轴距1.8m ,机车构造速度120km/h1.2 轨道强度、稳定性计算的基本原理1.2.1.轨道强度计算的基本原理目前,最常用的检算轨道强度方法称为准静态计算方法。
所谓准静态计算方法,就是应用静力计算的基本原理,对轨道结构尽力计算,然后根据轨轮系统的动力学特性,考虑为轮载、钢轨绕度、弯矩和轨枕反力等的动力增值问题。
轨道强度准静态计算包括以下三项内容:I 、 轨道结构静力计算II 、 轨道结构强度的动力计算——准静态计算 III 、 检算轨道结构各部件的强度 1) 强度检算的基本假设:a) 假设列车运行时,车轮荷载在轨道各部件中所引起的应力应变与量值相当的静荷载所引起的应力应变想等,即车轮荷载具有准静态性质。
轨道工程课程设计——设计锁定轨温及预留轨缝设计班级:土木 1112时间: 2013年12月组员:张钊一、课程设计任务、目的和意义无缝线路(continuous welded rail)是由多根标准长度的的钢轨焊接成不一定长度的长钢轨线路。
在普通线路上,钢轨接头是轨道的薄弱环节之一,由于接缝的存在,列车通过时发生冲击和振动,并伴随有打击噪声,冲击力可达到非接头区的3倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适、并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修费用增加。
由此可见,铺设无缝线路能够使得一条线路上的接头数量锐减,消除了由于接头带来的冲击磨耗,改善了列车运行时的平稳性和舒适性,减少了养护维修工作量,增强了线路的经济性。
无缝线路按照温度应力放散的方式分为温度应力式和放散温度应力式。
理论上无缝线路可以无限长,但是温度应力并没有消失,这就需要进行无缝线路的设计,控制温度应力对轨道的影响,使其不超过钢轨的应力设计值,保证钢轨的稳定性。
本次课程设计的目的是使学生更深入地掌握《轨道工程》的基本理论(尤其是强度计算和温度力计算理论)和设计方法。
任务是根据线路、运营、气候条件及轨道类型等因素进行轨道强度、稳定性等检算,并确定设计锁定轨温。
二、设计理论依据1、轨道结构的静力分析:轨道结构的经理分析主要以材料力学、结构力学、有限元法分析理论以及微分方程方法等位理论基础,建立轨道结构模型进行分析计算。
(1)计算模型采用连续弹性基础梁模型如图所示,它将轨枕对钢轨的支承视为连续支承。
该模型的计算参数有钢轨抗弯刚度EI 、道床系数C、钢轨支座刚度D、钢轨基础弹性模量u 、刚比系数k。
(2)单个静轮载作用下的方程及解y max=Pk 2uM max=P 4kR max=Pkα2(3)轮群荷载作用下的方程及解y0=k2u ∑P0i e−kx i(cosk2i=1x i+sinkx i)M0=14k ∑P0i e−kx i(cosk2i=1x i−sinkx i)R0=ak2∑P i e−kx i(coskni=1x i+sinkx i)2、轨道动力响应的准静态计算将轨道的静荷载乘以动力增量系数(包括速度系数、横向水平力系数、偏载系数)以表征轨道在动荷载作用下的振动放大效应。
浅析无缝线路轨道设计摘要:钢轨接头是轨道上的薄弱环节之一,采用无缝线路可最大限度地消除钢轨接头、减少列车对轨道的冲击和振动作用。
因而,它具有行车平稳,延长设备使用寿命,减少维修工作量,降低维修费用,增加旅客舒适等优点。
无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同,可分为温度应力式无缝线路和放散温度应力式无缝线路两种类型。
关键词:无缝线路钢轨接头温度应力温度应力式无缝线路1 概述曲线、道岔、轨道接头被称为是轨道的三大薄弱环节。
普通线路由于钢轨接头的存在,列车通过时发生冲击和振动,并伴随有打击噪声,冲击力最大可达非接头区三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适,并促使道床破坏、线路状态恶化。
无缝线路由于消灭了大量的接头,因而具有行车平稳、旅客舒适,同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
无缝线路是由标准长度的钢轨焊接成长钢轨线路,又称焊接长钢轨线路,它是当今轨道结构的一项重要新技术。
德国是无缝线路发展最早的国家,1926年就开始试铺,到50年代,已将无缝线路作为国家的标准线路。
我国无缝线路从1957年开始试铺,分别在北京、上海各试铺了1公里,以后逐步扩大。
90年代又开始了对超长无缝线路的研究和试铺工作,至今已在北京、上海、郑州等路局铺设了超长无缝线路近千公里。
2 线路概况兰新铁路嘉峪关至安北段地处我国西部地区久负盛名的河西走廊西段,为欧亚大陆桥的重要组成部分,是新疆与内地联系的主要通道,线路全长为221.996km。
线路东起甘肃省嘉峪关车站,沿线经过玉门、柳沟等重镇,线路的区位优势十分突出。
本段属兰州局管内线路,既有线轨道为60kg/m无缝线路,轨枕以Ⅱ型混凝土枕为主,局部段落为Ⅲ型枕,每公里1680~1840根,道床为碎石道床,枕下厚度20~35cm。
兰新线嘉峪关至安北段电气化改造过程中,除从柳沟车站引出的敦煌铁路上行联络线下穿兰新线需对既有兰新线进行改建之外,其它段落全部现状电气化,改建段落长度为3.6km,线路轨道为无缝线路。
第5章无缝线路设计无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接,形成钢轨长度超过一定值的钢轨线路,又叫做焊接长钢轨线路,它是当今世界上轨道结构中的一项新技术,在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。
对于一般的铁路线路来讲,钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节,由于轨缝的存在,列车在通过轨道时就会发生冲击和振动,并产生巨大的噪音,不但如此,钢轨受到的冲击力也会提升3倍以上。
接头冲击力不但影响列车行驶的平稳度和旅客的舒适感,还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零件的使用寿命、增加额外的维修费用。
伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和环保化的高要求,在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天,普通铁路无法适应现代化运输的要求。
无缝线路消灭了大量的接头,具备行车平稳、旅客舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点,是今后铁路发展的方向和未来。
5.1无缝线路基本规定1.根据《铁路无缝线路设计标准》(TB 10015-2012),新建、改建铁路正线应采用钢轨,钢轨长度可以是25m、50m和100m,在线路中优先采用100m 长定尺钢轨。
2.无缝线路在设计时,应根据当地轨温资料,计算无缝线路的允许温升、允许温降,并考虑一定的修正量计算确定锁定轨温。
在一定范围内,无缝线路设计锁定轨温应一致。
3.道岔、钢轨伸缩调节器及胶接绝缘接头钢轨宜与相连轨道同类型、同材质。
在小半径曲线〔〕以及大坡道地段宜采用全长淬火钢轨或高强钢轨。
4.有砟无缝线路铺设的曲线半径不宜小于500m;在小于500m半径地段铺设无缝线路时,应采取适当的措施增大道床横向阻力。
5.在连续长大坡道、制动坡段和行驶重载列车坡段上的无缝线路,必要时应采取轨道加强措施,连续长大坡道不宜设置钢轨伸缩调节器和有缝钢轨接头。
℃的严寒地区铺设无缝线路时应单独设计,加强轨道结构强度,还可以采取大调高量扣件。
7.无缝线路设计应根据线路、运营、气候条件及轨道类型因素进行,经过稳定性等检算确定设计锁定轨温。
基于轨道不平顺的无缝线路稳定性统计分析谢铠泽;王琪;刘万里;蔡小培;赵维刚【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2024(21)5【摘要】为弥补现有无缝线路稳定性设计未区分轨道平顺性等级的不足,基于轨道不平顺数值模拟方法和无缝线路稳定性有限元分析方法,提出考虑轨道不平顺和道床横向阻力随机性的无缝线路稳定性概率统计分析方法。
针对不同半径的铁路线路,研究轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布随机性对钢轨允许温升分布规律的影响,并与现有无缝线路稳定性分析方法计算结果进行对比。
研究结果表明:当道床横向阻力服从正态分布时,单独考虑道床横向阻力大小随机性时,钢轨允许温升近似服从极值I型分布;单独考虑轨道不平顺随机性、同时考虑道床横向阻力大小及位置分布随机性或综合考虑上述3个因素随机性时,钢轨允许温升均服从正态分布;以不少于95%保证率定义的钢轨允许温升标准值及均值随着线路平顺性的改善而增加;不同曲线半径条件下,现有“等波长-有限元”确定的钢轨允许温升与美国五级谱对应钢轨允许温升标准值相近,与其他轨道谱对应结果则存在较大差异;在综合考虑轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布三因素随机性条件下,建立表征钢轨允许温升分布的均值、标准差及标准值与曲线半径间的显式映射关系,使无缝线路稳定性分析中考虑线路平顺性等级成为了可能。
研究结果为进一步优化铁路无缝线路极限状态法设计提供了参考。
【总页数】11页(P1843-1853)【作者】谢铠泽;王琪;刘万里;蔡小培;赵维刚【作者单位】石家庄铁道大学基础设施安全与应急铁路行业重点实验室;石家庄铁道大学土木工程学院;北京交通大学土木建筑工程学院【正文语种】中文【中图分类】U211.2【相关文献】1.青藏铁路无缝线路试验段轨道不平顺功率谱分析2.轨道平顺性在无缝线路安全控制中的作用3.轨道横向不平顺对无缝线路变形的影响4.轨道复合不平顺对无缝线路横向变形的影响分析5.基于调整护轨轨向不平顺的无缝线路稳定性提高方法因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。