轨道工程课设

0目录轨道工程无缝线路设计.........................................................1一．设计题目：...............................................................1普通无缝线路设计.............................................................1二．设计资料：...............................................................1三、无缝线路设计的步骤如下：.................................................21、温度压力的计算............................................................22、轨道稳定性允许温度压力P................................................43、轨道稳定性允许温升cT......................................................................................................44、根据强度条件确定允许温降dT..........................................................................................55、锁定轨温计算.............................................................................................................................66、设计锁定轨温.............................................................................................................................77、伸缩区长度计算：.....................................................................................................................88、无缝线路缓冲区预留轨缝计算：.............................................................................................8轨条一端伸缩量长的计算：........................................................................................8冲轨一端伸缩量缓的计算：........................................................................................9预留轨缝的计算：...........................................................................................................99、防爬器设置...............................................................................................................................1010、长轨条布置.............................................................................................................................111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：线路铺设无缝线路区段，地区历年最高轨温为61℃,最低轨温为-20.6℃；60kg/m钢轨无缝线路，曲线半径R=600m；轨枕：Ⅱ型混凝土轨枕1760根/㎞，钢轨截面积F=77.45cm2，钢轨惯性矩I=1048cm4,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oef=2.5mm，原始塑性弯曲矢度opf=2.5mm，轨道弯曲变形矢度f=2mm。，轨道框架刚度系数=1.0，等效道床阻力取0r=84.3N/cm。线路基本情况：该线路位于XXX线，自K110+000至K123+000桥隧等建筑物位置如下表：起始里程或中心里程既有线桥、隧及道口描述K110+74.4~k110+254.33潭口隧道K110+342.962-20.01-10.0混凝土拱桥K110+687.5平交道口K111+046.01-40.02-20.0混凝土拱桥K113+171.53~k113+476.28古龙岗隧道K114+650.812-15.04-31.0钢桥K115+000平交道口K121+163.06平交道口K121+500.6平交道口K121+948.56~k122+065.81杨子岭隧道2三、无缝线路设计的步骤如下：1、温度压力的计算根据《轨道设计规范》（TB10082—2005J448—2005）的公式计算温度压力计算公式根据假设，用势能驻值原理导出如下基本公式：20303222)11(44lRRffrπllffEIPoeoeWfwtrEIffwtrwwl30230224)4(，)4('32RtEIw0'111RRRWP—计算两根钢轨温度压力（N）；E—钢轨弹性模量，为2.1×105MPa；I—两根钢轨对竖直中和轴线的惯性矩，60kg/m钢轨I=2×524=1048cm4—轨道框架刚度系数，采用1.0；l—轨道弯曲半波长（cm）；0l—轨道原始弹性弯曲半波长（cm）；oef—轨道原始弹性弯曲矢度（cm）；t—轨道原始弹性弯曲的相对曲率矢度（1cm），200lfte，t为常量，其值根据无缝线路现场调查资料统计分析确定；301R—轨道原始塑性弯曲曲率（1cm）；01R=208lfopf—轨道弯曲变形矢度，采用0.2cm；R—曲线轨道半径（cm）；0r—等效道床横向阻力；nnfccfcqr210024式中:0q—道床初始阻力常数（N/cm）；1c和2c—道床塑性系数，单位分别为N/cm2和N/cm1n；nc—积分常数；已知：60kg/m钢轨I=2×524=1048cm4；E=2.1×105MPa；β=1.0；R=60000cm；f=0.2cm；oef=0.25cm；0r=84.3N/cm；opf=0.25cm；0l=720cm60kg/m钢轨I=2×524=1048cm4所以:710200.25==4.8210cm720720eftl0'111RRR=600001+72072025.08=2.05105cm1)4('32RtEIw=1.02.110710483.142(4.82107+3514.31005.24)=679882.05N·cm42203203727237324()4484.3679320.434.8210679320.43679320.43)0.21.02.11010483.143.140.2484.3679320.434.82103.140.2173864.73cmrwtwwfEIflrwtf（22023230723534411()0.20.254173864.7384.31.02.11010483.14173864.733.14=40.20.252.0510173864.733.14  2694743.24NoeWoefflEIrlπPfflRR2、轨道稳定性允许温度压力P1KPPWWP—轨道稳定性计算温度压力1K—安全系数。已知:取1K=1.3；WP=2694743.24N所以：12694743.24=2072879.4131.3WPPNK3、轨道稳定性允许温升cT对于路基上无缝线路：5FEPTc2（F—钢轨断面面积）已知：60kg/m钢轨45.77Fcm27502072879.413=?222.1101.181077.45 54.00ccPTEFTC4、根据强度条件确定允许温降dT轨头:2Ksftd头轨底:2Ksftd底ETfddd头—轨头边缘荷载应力的最大可能值；d底—轨底边缘荷载应力的最大可能值；t—无缝线路钢轨温度应力；f—钢轨附加应力，取10MPa；s—经标准拉伸试验所得出的钢轨钢屈服强度，根据国家钢轨钢试验资料统计分析结果，按极限强度b的不同等级，s的取值不同；2K—安全系数，新钢轨25.12K，铝热焊及再用轨3.12K～1.35。查轨道工程书得,取U71Mn钢轨钢785bMPa；s=457MPa新轨铝热焊取：2K=1.3；f=10MPa；E=2.1×105MPa；=/1018.15C0；d=145MPa6由：2457==351.54MPa1.3SK550351.5414510 2.1101.181079.31dfdTEC式中d—钢轨动弯应力，取轨底的应力，本设计中取值为145MPa；f—钢轨附加应力，取10MPa；E—钢轨钢的弹性模量，为MPa5101.2；—钢轨的线膨胀系数，取/1018.15℃。5、锁定轨温计算kcdeTTTTTT22minmax式中：eT—设计锁定轨温，在小半径曲线上宜取偏高值，在年轨温幅度较大的地区宜取偏低值；maxT—当地历年最高轨温（℃）；minT—当地历年最低轨温（℃）；][cT—轨道稳定性允许温差（℃）；][dT—轨道强度允许温降（℃）；kT—修正值，一般为0～5℃。选定城市：合肥maxT=61℃；minT=-20.6℃；][dT=79.31℃；][cT=54.00℃7选取kT=-5℃maxmin2261.020.679.3154.00=52220.212.665=32.865=27.8637.8627.86dcekTTTTTT或取6、设计锁定轨温设计锁定轨温上限emTT（5～6℃）设计锁定轨温下限-enTT（5～6℃）设计锁定轨温上、下限应满足下式条件：dmTTTmincnTTTmax钢轨温度力可按下式计算：TEFP式中：E—钢轨钢弹性模量)(MPa；—钢轨钢线膨胀系数（1/℃）；F—钢轨截面面积（mm2）；T—钢轨温差（℃）。钢轨最大温度拉力)(minmaxTTEFPmt拉钢轨最大温度压力)(maxmaxntTTEFP压已知：0maxmin[][]=79.3154.0061.020.6=51.7110dcTTTTC所以:设计锁定轨温上限emTT5℃=27.86+5=32.86℃8设计锁定轨温下限-enTT5℃=27.86-5=22.86℃设计锁定轨温上、下限应满足下式条件：mi