轨道课程设计——无缝轨道设计

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1、1 目录目录 第一章第一章 简介简介 2 1.1 设计目的和意义 2 1.2 设计内容 . 2 第二章第二章 设计理论依据设计理论依据 . 3 2.1 无缝线路锁定轨温计算图 . 3 2.2 无缝线路钢轨强度检算 . 3 2.3 稳定性条件 . 4 2.4 锁定轨温确定 4 2.5 预留轨缝确定 4 第三章第三章 设计参数设计参数 5 3.1 基本参数 . 5 3.2 个人条件参数 9 第四章第四章 计算设计过程计算设计过程 10 4.1 SS8 型机车轮载图式 .10 4.2 无缝线路强度条件检算 10 4.3 稳定性条件 12 4.4 中和轨温确定 .14 4.5 预留轨缝确定 .14 第

2、五章第五章 编程与软件计算编程与软件计算 17 5.1 利用 MIDAS 软件估算静弯矩最大值.17 5.2 利用 C 语言程序计算动弯矩最大值17 5.3 利用 C 语言程序计算长、短钢轨间轨缝 18 5.4 利用 C 语言程序计算短钢轨间轨缝19 第六章第六章 总结与收获总结与收获 .21 第七章第七章 附录附录.22 7.1 附录 1 最大动弯矩计算程序 22 7.2 附录 2 长、短轨缝计算 .23 7.3 附录 3 短轨缝计算.25 2 第一章第一章 简介简介 1.1 设计目的和意义设计目的和意义 无缝线路设计应根据线路、 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

3、， 并确定设计锁定轨温。 设计锁定轨温是无缝线路设计的关键问题， 涉及轨道工程这门课的主要理论。该设计目的是使学生更深入地掌握轨道 工程基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）和设计方法。 1.2 设计内容设计内容 1）收集资料，综合分析。 通过专业书籍及相关学术期刊的学习， 了解无缝线路铺设的意义及国内外发 展的现状。并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。 2）通过计算，确定路基上无缝线路的允许降温幅度。 3）通过计算，确定路基上无缝线路的允许升温幅度。 4）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温） 。 5）通过计算，确定预留轨缝大小。 6）给出路基上无缝线路

4、结构设计方案。 3 第二第二章章 设计理论依据设计理论依据 2.1 无缝线路锁定轨温计算图无缝线路锁定轨温计算图 轨温图 Tmin Tmax 0 Tav t d t c允许温升 允许温降 k cd e t ttTT t 2 2 minmax t e 5 5 中和轨温： 图中揭示了该无缝线路设计的主要思路。中和轨温应根据当地的轨温条件 （ m ax,m in TT）和轨道允许的升温幅度和降温幅度来确定。此确定轨道允许的升温 幅度和降温幅度是设计的关键。应根据无缝线路的设计原则来确定。 2.2 无缝线路钢轨强度检算无缝线路钢轨强度检算确定允许降温幅度确定允许降温幅度 强度条件应使作用在钢轨上的各种

5、应力总合不超过钢轨的允许应力： dtf 式中： d 钢轨动弯应力（Mpa） ，计算方法参见“轨道结构力学分析” 一章； t 钢轨温度应力（Mpa） ； f 钢轨附加应力（Mpa） ，如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝 道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等；本设 计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取10 f M pa； 4 钢轨允许应力。 因此允许的降温幅度 d t可由下式计算： df d t E 式中： d 钢轨动弯应力（Mpa） ，取拉应力计算值。 2.3 稳定性条件稳定性条件确定允许的升温幅度确定允许的升温幅度 根据稳定性计算求得的允许温度压力P后，可计算出允许的升温幅度 c

6、t： 2 2 f c PP t E F 式中： f P 附加压力，本设计可取为零（N） 。 P轨道允许的最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算， 采用“统一公式” 。 最后，与强度确定的允许升温幅度比较，取最小值。 2.4 锁定轨温确定锁定轨温确定 根据图，锁定轨温 e t计算如下： m axm in 22 dc ek TTtt tt 2.5 预留轨缝的确定预留轨缝的确定 符号与下标表示： 1长轨 2短轨 夏天伸长量 冬天缩短量 长轨和短轨间：120（12） 短轨和短轨间：22022 5 第三章第三章 设计参数设计参数 3.1 基本参数基本参数 设计背景：郑州地区南水北调与京广铁路交叉改线工程 3.1.1 线路专业线路专业(部分部分) 铁路