無縫線路課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程名稱：軌道工程</b></p><p>　　設(shè)計題目： 無縫線路課程設(shè)計 </p><p>　　院 系： 土木工程系 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　年 級：

2、</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012 年 12月23日</p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書&

3、lt;/p><p>　　題 目 無縫線路課程設(shè)計 </p><p><b>　　一、設(shè)計的目的</b></p><p>　　掌握軌道結(jié)構(gòu)豎向受力計算及鎖定軌溫的確定、軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算、無縫線路結(jié)構(gòu)計算</p><p>　　二、設(shè)計的內(nèi)容及要求</p&g

4、t;<p>　　第一部分 軌道結(jié)構(gòu)豎向受力計算及鎖定軌溫的確定</p><p><b>　　1.1靜力計算</b></p><p>　　1.2軌道動力響應(yīng)的準(zhǔn)靜態(tài)計算</p><p>　　1.3動彎矩和動反力計算</p><p>　　1.4鋼軌彎曲應(yīng)力計算</p><p>　　1.5

5、無縫線路穩(wěn)定允許溫度力和允許溫升計算；</p><p>　　1.6設(shè)計鎖定軌溫的確定</p><p>　　第二部分 軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算</p><p>　　2.1鋼軌基本應(yīng)力檢算</p><p><b>　　2.2軌枕彎矩檢算</b></p><p>　　2.3道床及路基頂面應(yīng)力檢算；</p&

6、gt;<p>　　第三部分 無縫線路結(jié)構(gòu)計算；</p><p>　　3.1軌條長度及緩沖區(qū)的設(shè)計</p><p><b>　　3.2伸縮區(qū)長度</b></p><p>　　3.3繪制溫度力分布圖并標(biāo)注主要位置的數(shù)值；</p><p>　　3.4預(yù)留軌縫設(shè)計；</p><p><

7、b>　　三、指導(dǎo)教師評語 </b></p><p>　　四、成 績 </p><p>　　指導(dǎo)教師 (簽章) </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　無縫線路線路設(shè)計</b></p>

8、<p><b>　　設(shè)計原始資料</b></p><p><b>　　鋪設(shè)地點：錦州</b></p><p>　　鋼軌類型：60kg/m</p><p><b>　　軌枕類型：I型</b></p><p>　　軌枕間距：1760根/km</p>&l

9、t;p><b>　　扣件類型：I型</b></p><p>　　道床類型及肩寬：60軌肩寬40cm，厚度50cm</p><p>　　鋼軌接頭螺栓扭矩值：60軌800N·m</p><p>　　道床縱向阻力：混凝土軌枕8.7N/mm</p><p>　　單根軌枕的道床縱向阻力：10000N</p&g

10、t;<p>　　設(shè)計區(qū)最小半徑：R=500m</p><p>　　10、軌下各結(jié)構(gòu)層剛度（應(yīng)將膠墊、道床、路基剛度按照串聯(lián)彈簧方式進(jìn)行換算。軌下基礎(chǔ)剛度：選為特重型：鋼軌為350KN/cm，軌枕、道床及基床為800KN/cm</p><p>　　11、設(shè)計最高行車速度100Km/h</p><p>　　12、荷載組合：1機(jī)車+1車輛</p>

11、<p><b>　　13、機(jī)車類型</b></p><p>　　二、無縫線路的設(shè)計計算</p><p>　　1、軌道結(jié)構(gòu)豎向受力計算及鎖定軌溫的確定</p><p>　　機(jī)車通過曲線軌道的允許速度的確定：對于新建線路，通過R=500m曲線軌道時的機(jī)車允許速度可按來計算，得，DF8機(jī)車構(gòu)造速度=100km/h，故取最大96.15km

12、/h來檢算各部件的強(qiáng)度。</p><p>　　DF8機(jī)車前后有兩個轉(zhuǎn)向架，每個轉(zhuǎn)向架為三個軸，前后轉(zhuǎn)向架最近軸距為8.4，當(dāng)軸距大于5m以上時，相鄰輪子影響很小，可以不計。因此，尋找引起最大彎矩的最不利輪位時，只要用一個轉(zhuǎn)向架的三個軸分別做為計算輪來求最不利輪位。而且，還應(yīng)注意到轉(zhuǎn)向架的三個軸輪重一樣，軸距亦相同，所以1、3輪引起的彎矩應(yīng)當(dāng)相同，只要考慮其中一個即可。這樣，只要在1、2輪中找最不利輪。計算時列表進(jìn)

13、行。</p><p><b>　　作用如下圖：</b></p><p><b>　?。?）計算k值</b></p><p>　　I型鋼筋混凝土枕：1760根∕</p><p><b>　　鋼軌支座剛度D：</b></p><p>　　查表得混凝土枕、橡膠

14、墊板重型特重型</p><p><b>　　D=</b></p><p><b>　　軌枕間距，因此：</b></p><p>　　這里新軌對水平軸的慣性矩。</p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　分別以動1、動2為計算輪，

15、計算，（值是根據(jù)值，查表可得）列表進(jìn)行（見下表），由表中看出，動1（或動3）輪為最大，也就是最不利輪位，以它作為計算彎矩的依據(jù) </p><p><b>　　見下表：</b></p><p>　　其中：μ=，kx為弧度值。</p><p>　?。?）計算靜彎矩M。</p><p>　　由上表可知，計算輪3的∑Pμ=為其中

16、的最大值，用此值來計算靜彎矩。</p><p>　?。?）計算動彎矩M。</p><p>　　計算內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行條件下鋼軌軌底彎曲應(yīng)力時，速度系數(shù)為：</p><p>　　由計算偏載系數(shù)的公式，式中=75mm，測得</p><p>　　A．查表6-4得R時，橫向水平力系數(shù)f=1.70，則為</p><p>　　B．在直線

17、地段上，橫向水平力系數(shù)，</p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　（5）計算動彎應(yīng)力</b></p><p>　　新軌截面模量則得軌底和軌頭應(yīng)力為：</p><p>　　A．曲線軌底動彎拉應(yīng)力：</p><p>　　曲線軌頭動彎壓應(yīng)力：&l

18、t;/p><p>　　B．直線軌底動彎拉應(yīng)力</p><p><b>　　直線軌頭動彎壓應(yīng)力</b></p><p><b>　?。?）鋼軌強(qiáng)度檢算</b></p><p>　　查表得25m長的75kg/m鋼軌的溫度力。</p><p>　　對于U71鋼軌，屈服極限，新軌的安全系

19、數(shù)，因此，允許應(yīng)力</p><p>　　A、曲線軌底 </p><p>　　軌頭 </p><p>　　B、直線軌底 </p><p><b>　　軌頭 </b></p><p>　　所以東風(fēng)8型機(jī)車通過改曲線時，鋼軌強(qiáng)度滿足要求。</p>&

20、lt;p>　　2、混凝土軌枕強(qiáng)度檢算</p><p><b>　　（1）計算、k值</b></p><p>　　計算I型混凝土軌枕彎矩、道床應(yīng)力查表得：膠墊+道床+路基換算后的總的支撐剛度</p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　列表（見下表）計算，動輪1為最大，是

21、最不利輪位。</p><p>　　表中，其中kx為弧度值。</p><p><b>　　最大的</b></p><p>　?。?）計算枕上動壓力Rd</p><p>　　DF8型內(nèi)燃機(jī)車，計算枕上壓力時，速度系數(shù)及偏載系數(shù)為：</p><p>　　A、曲線考慮橫向水平力系數(shù)，則</p>

22、<p>　　B、直線不考慮橫向水平力系數(shù)，則</p><p><b>　?。?）軌枕彎矩計算</b></p><p>　　對于I型軌枕軌的軌底寬，代入上式：</p><p>　　軌下截面正彎矩 </p><p>　　枕中截面負(fù)彎矩 </p><p><b>　　A、

23、曲線地段</b></p><p><b>　　(</b></p><p><b>　　B、直線地段</b></p><p><b>　　(</b></p><p>　　3、道床頂面強(qiáng)度檢算</p><p>　　對于I型軌枕，中部600mm不支

24、承在道床上時，，中部支承在道床上時，有效支承長度，軌枕底面平均寬度 為，因此按照上述兩種支承情況可算得道床頂面壓應(yīng)力為：</p><p>　　曲線道床頂面壓應(yīng)力為</p><p><b>　　或： </b></p><p><b>　　，滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p>　　4、路基頂面道床壓

25、應(yīng)力的檢算</p><p>　　由原始資料可知，道床計算厚度。所以，該軌道路基頂面處于與之間，按式計算。</p><p><b>　　則路基頂面應(yīng)力：</b></p><p><b>　　A、曲線地段</b></p><p><b>　　B、直線地段</b></p>

26、<p>　　允許應(yīng)力，因此，滿足強(qiáng)度要求：</p><p>　　5、無縫線路允許溫度力、允許溫升計算及鎖定軌溫確定</p><p>　?。?）無縫線路結(jié)構(gòu)計算參數(shù)</p><p>　　因為 ，由已知資料得安全系數(shù)k=1.3</p><p><b>　　則</b></p><p>　　

27、要求鋼軌所承受的各種應(yīng)力總和不超過規(guī)定的容許值，即</p><p>　　在R=500m的曲線制動地段：鋼軌的線膨脹系數(shù)， 鋼軌承受的制動應(yīng)力</p><p><b>　　允許升溫 </b></p><p><b>　　允許降溫 </b></p><p>　?。?）無縫線路穩(wěn)定性條件計算</p

28、><p><b>　　試算曲線地段值。</b></p><p><b>　　當(dāng)時，，， </b></p><p><b>　　允許軌道變形矢度，</b></p><p><b>　　豎直慣性矩， </b></p><p>　　軌道框架剛

29、度的換算系數(shù)，</p><p>　　等效道床橫向阻力查表得</p><p>　　原始彎曲的圓曲線的合成曲率：</p><p><b>　　求Pn、[P]</b></p><p>　　（3）無縫線路類型：</p><p>　　計算參數(shù)：無縫線路鋪設(shè)地點在錦州，查表得當(dāng)?shù)兀鹤罡哕墱?1.0，最低軌溫-

30、20.6</p><p>　　故中間軌溫20.2，最大軌溫差81.6.采用溫度應(yīng)力式無縫線路。軌條長度應(yīng)考慮線路平、縱面的條件，道岔，道口，橋梁，隧道所在位置，原則上按閉塞區(qū)間長度設(shè)計軌條長度，本此設(shè)計取2000m，且在長軌條、道岔與長軌之間、絕緣接頭處，需設(shè)置緩沖區(qū)。緩沖區(qū)設(shè)置4根同類型的25m長標(biāo)準(zhǔn)軌</p><p><b>　　（4）設(shè)計鎖定軌溫</b><

31、/p><p>　　6、伸縮區(qū)長度的計算</p><p><b>　　計算參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計鎖定軌溫 鋼軌接頭阻力 （扭矩為）</p><p>　　道床縱向阻力 扣件阻力 F=16kN</p><p>　　最大溫升 </p>

32、;<p>　　最大溫降 </p><p><b>　　取</b></p><p>　　取整為緩沖軌長度的整倍數(shù)得</p><p>　　7、施工預(yù)留軌縫設(shè)計</p><p>　?。?）緩沖軌間預(yù)留軌縫</p><p><b>　　溫度力分布圖：</b>

33、;</p><p>　　長軌條一端的收縮量為：</p><p>　　普通軌一端的收縮量：</p><p>　　冬天長鋼軌與普通軌之間鋼軌接頭的軌縫擴(kuò)大量為=3.8mm</p><p>　　普通軌之間鋼軌接頭的軌縫擴(kuò)大量為=0.6mm，</p><p>　　長軌條一端的伸長量：</p><p>　

34、　普通鋼軌一端伸長量：</p><p>　　夏天長鋼軌的伸長量為，普通鋼軌的伸長量，則長鋼軌和普通鋼軌之間鋼軌接頭的軌縫縮小量為，普通軌之間鋼軌接頭的縮短量為，取構(gòu)造軌縫為8mm，則長鋼軌與普通鋼軌之間預(yù)留軌縫，普通鋼軌之間預(yù)留軌縫分別為</p><p>　　取 無縫線路緩沖區(qū)布置圖如下所示：</p><p>　　計算結(jié)果匯總：設(shè)計鎖定軌溫： 伸縮區(qū)