軌道綜合項(xiàng)目工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)

課程名稱：軌道工程設(shè)計(jì)題目：曲線軌道曲線整正無(wú)縫線路院系：土木工程系專業(yè)：鐵道工程年級(jí)：級(jí)鐵工專姓名：高萬(wàn)林指引教師：楊俊斌西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)12月29日目錄第一某些曲線軌道設(shè)計(jì)………………2原始資料…………2設(shè)計(jì)內(nèi)容…………41、外軌超高計(jì)算………………42、緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算………43、縮短軌計(jì)算………………5第二某些曲線整正設(shè)計(jì)………………7原始資料………………7設(shè)計(jì)內(nèi)容………………9闡明曲線整正因素及辦法……………………9推到繩正法進(jìn)行曲線整正時(shí)圓曲線及緩和曲線正矢計(jì)算公式……………9推導(dǎo)出撥量計(jì)算公式………12用繩正法對(duì)該曲線進(jìn)行整正…………………13第三某些無(wú)縫線路設(shè)計(jì)……………14原始資料……………14線路已知條件…………………19軌道構(gòu)造豎向受力計(jì)算及鎖定軌溫?cái)M定…………………19軌道構(gòu)造強(qiáng)度檢算……………22無(wú)縫線路構(gòu)造計(jì)算……………23闡明…………………26參照書目……………26附其她參照數(shù)據(jù)…………………27ANYSY分析…………28第一某些曲線軌道課程設(shè)計(jì)一、原始資料1、新建線路，K100+234里程處一曲線，原則軌長(zhǎng)度為25m，鋼軌類型為60軌；2、直線進(jìn)入曲線長(zhǎng)度：3、軌縫值取為：δ=10mm4、曲線半徑R取值：組別1234半徑(m)5006007008005、車輪在曲線外股升高速度：組別1234升高速度(mm/s)304050606、設(shè)計(jì)最高行車速度：組別1234速度(km/h)1001201401607、運(yùn)營(yíng)條件：列車類型數(shù)目（列）重量（噸）速度（km/h）快車（組別）11590012022085010032580010043085090普客40120080慢車（組別）1302500602252800503203000404153500357、圓曲線長(zhǎng)度（m）取值：12345678900100101102103104105106107108109111011111211311411511611711811921201211221231241251261271281293130131132133134135136137138139二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、外軌超高計(jì)算；1.1外軌超高設(shè)立因素及辦法；1.2外軌超高計(jì)算；2、緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算；2.1緩和曲線設(shè)立因素及辦法；2.2緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算；3、縮短軌計(jì)算3.1、請(qǐng)闡明縮短軌布置因素和辦法；3.2、擬采用縮短類型擬定；3.3、列表計(jì)算縮短軌；3.4、繪制曲線縮短軌布置示意圖；三、闡明1、08詹天佑班組別為4；08鐵道組組別分別為1、2、3（詳細(xì)取值辦法參照無(wú)縫線路課程設(shè)計(jì)中組別名單）。2、圓曲線長(zhǎng)度取值：參照無(wú)縫線路課程設(shè)計(jì)中鋪設(shè)地點(diǎn)取值辦法。3、表格中原則軌表達(dá)方式為“○”（特殊符號(hào)中單位符號(hào)○）而非“O”(英文大寫O)；縮短軌表達(dá)方式為“×”（特殊符號(hào)中數(shù)學(xué)符號(hào)×）而非“X”(英文大寫X)4、布置示意圖中原則軌表達(dá)方式與縮短軌表達(dá)方式同第2條闡明。5、“﹢”表達(dá)內(nèi)軌接頭超前量，“﹣”表達(dá)內(nèi)軌接頭落后量四、參照書目1、《軌道工程》同濟(jì)大學(xué)出版社練松良2、《鐵道工程》中華人民共和國(guó)鐵道出版社郝瀛3、《鐵路軌道》中華人民共和國(guó)鐵道出版社陳岳源一、原始資料新建線路，K100+234公里處一曲線，原則軌長(zhǎng)度為25m，鋼軌類型為60軌。曲線半徑R=600m車輪在外股什高速度μ=40mm/s。設(shè)計(jì)最高行車速度為120km/h，圓曲線長(zhǎng)度，直線進(jìn)入曲線長(zhǎng)度。軌縫值取為。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、外軌超高計(jì)算外軌超高設(shè)立因素及辦法：因素：機(jī)車車輛在曲線軌道上運(yùn)營(yíng)時(shí)，產(chǎn)生離心慣性力，為了平衡這個(gè)離心慣性力，需在曲線軌道上設(shè)立外軌超高，即把曲線外軌恰當(dāng)抬高，借助車輛重力水平分力平衡離心慣性力，從而達(dá)到內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均等，使旅客不因離心加速度而感到不適，提高線路橫向穩(wěn)定性，保證行車安全。辦法：=1\*GB3①抬高外軌，內(nèi)軌按原線路標(biāo)高；=2\*GB3②外軌抬高一半超高，內(nèi)軌減少一半超高，線路中心不變求此曲線上列車平均速度因此外軌超高2、緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算緩和曲線設(shè)立因素及辦法：因素：行駛于曲線軌道機(jī)車車輛，會(huì)浮現(xiàn)某些與直線軌道運(yùn)營(yíng)明顯不同受力特性。如曲線離心力，外軌超高不持續(xù)引起沖擊力等。為使上述某些力不致突變，以保持列車運(yùn)營(yíng)平穩(wěn)性，需要在直線和曲線軌道之間插入曲率漸變連接曲線緩和曲線。辦法：=1\*GB3①當(dāng)車輛自直線進(jìn)入曲線或從曲線進(jìn)入直線時(shí)，在車輛上產(chǎn)生離心慣性力不應(yīng)突然浮現(xiàn)和消失，而應(yīng)在緩和曲線范疇內(nèi)逐漸地增長(zhǎng)或減小=2\*GB3②曲線設(shè)立外軌超高在緩和曲線范疇內(nèi)逐漸遞增，使因超高而產(chǎn)生車輛重力向心力分量與離心力相適應(yīng)。=3\*GB3③對(duì)于半徑較小曲線，曲線上軌距加寬也應(yīng)在緩和曲線范疇內(nèi)完畢。緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算：在擬定緩和曲線長(zhǎng)度時(shí)，往往舒服度滿足了，安全條件也就滿足了，因此咱們按舒服條件擬定緩和曲線長(zhǎng)度按安全條件擬定緩和曲線曲線長(zhǎng)度（2）按舒服條件擬定緩和曲線曲線長(zhǎng)度由于μ=50mm/s,因此，其中，為通過(guò)曲線最高行車速度因此將緩和曲線曲線長(zhǎng)度取為10m整數(shù)倍，綜合以上兩個(gè)條件取較大作為根據(jù)將取100m。3、縮短軌計(jì)算縮短軌布置因素和辦法：因素：在國(guó)內(nèi)鐵路上，左右兩股鋼軌采用對(duì)接式，因而曲線和直線同樣，兩股鋼軌接頭應(yīng)盡量左右對(duì)齊，但容許先后相錯(cuò)。曲線地段外股軌線比內(nèi)股軌線長(zhǎng)，如果用同樣長(zhǎng)度鋼軌，內(nèi)股鋼軌軌頭必將超前于外股鋼軌接頭，為了使曲線上鋼軌也形成對(duì)接接頭，需在內(nèi)股軌線上鋪設(shè)適量縮短軌。辦法：直線地段相錯(cuò)量不應(yīng)不不大于40mm；在正線和到發(fā)線上，其容許相錯(cuò)量不應(yīng)不不大于40mm加所采用縮短軌縮短量一半；其她線、地方鐵路、專用鐵路、鐵路專用線上，直線地段應(yīng)不不不大于60mm，曲線地段應(yīng)不不不大于60mm加所采用縮短軌縮短量一半。擬采用80mm縮短軌總縮短量縮短軌根數(shù)取6根外軌原則軌根數(shù)（軌縫為10mm）滿足縮短軌布置規(guī)定表1曲線縮短軌配備計(jì)算表已知數(shù)據(jù)曲線里程`縮短軌長(zhǎng)度m24.92曲線半徑R/m700曲線總縮短量439.29圓曲線長(zhǎng)度105使用縮短軌根數(shù)6緩和曲線長(zhǎng)度100ZH離第一種接頭距離m5縮短軌縮短量mm80軌縫mm10表2各接頭錯(cuò)開量計(jì)算表接頭號(hào)數(shù)由緩和曲線或圓曲線起點(diǎn)至各接頭距離mm計(jì)算總縮短量mm鋼軌類別實(shí)際縮短量mm接頭錯(cuò)開量mm附注120.04○+0.04進(jìn)入緩和曲線5m22+25.01=27.017.8○+7.8327.01+25.01=52.0228.9○+28.9452.02+25.01=77.0363.4×63.4+0577.03+25.01=102.04102.04-100=5.04111×160-49進(jìn)入圓曲線2.04m62.04+25.01=27.05174×240-66727.05+25.01=52.06243○240+3852.06+25.01=77.07299×320+5977.07+25.01=102.08362×400-3810102.08+25.01=127.09127.09-104=13.09100-13.09=87.91437-0.0107×354×480-126進(jìn)入緩和曲線13.09m1187.91-25.01=62.9437-0.0107×394○480-861262.9-25.01=37.89437-0.0107×421×560-1391337.89-25.01=12.88437-0.0107×435○560-125注：“○”表達(dá)原則軌，“×”表達(dá)縮短軌，“+”表達(dá)內(nèi)軌接頭超前量，“－”表達(dá)內(nèi)軌接頭落后量。第二某些曲線軌道課程設(shè)計(jì)一、原始資料1、新建線路，K100+234里程處一曲線，原則軌長(zhǎng)度為25m，鋼軌類型為60軌；2、直線進(jìn)入曲線長(zhǎng)度：3、軌縫值取為：δ=10mm4、曲線半徑R取值：組別1234半徑(m)5006007008005、車輪在曲線外股升高速度：組別1234升高速度(mm/s)304050606、設(shè)計(jì)最高行車速度：組別1234速度(km/h)1001201401607、運(yùn)營(yíng)條件：列車類型數(shù)目（列）重量（噸）速度（km/h）快車（組別）11590012022085010032580010043085090普客40120080慢車（組別）1302500602252800503203000404153500357、圓曲線長(zhǎng)度（m）取值：12345678900100101102103104105106107108109111011111211311411511611711811921201211221231241251261271281293130131132133134135136137138139二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、外軌超高計(jì)算；1.1外軌超高設(shè)立因素及辦法；1.2外軌超高計(jì)算；2、緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算；2.1緩和曲線設(shè)立因素及辦法；2.2緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算；3、縮短軌計(jì)算3.1、請(qǐng)闡明縮短軌布置因素和辦法；3.2、擬采用縮短類型擬定；3.3、列表計(jì)算縮短軌；3.4、繪制曲線縮短軌布置示意圖；三、闡明1、08詹天佑班組別為4；08鐵道組組別分別為1、2、3（詳細(xì)取值辦法參照無(wú)縫線路課程設(shè)計(jì)中組別名單）。2、圓曲線長(zhǎng)度取值：參照無(wú)縫線路課程設(shè)計(jì)中鋪設(shè)地點(diǎn)取值辦法。3、表格中原則軌表達(dá)方式為“○”（特殊符號(hào)中單位符號(hào)○）而非“O”(英文大寫O)；縮短軌表達(dá)方式為“×”（特殊符號(hào)中數(shù)學(xué)符號(hào)×）而非“X”(英文大寫X)4、布置示意圖中原則軌表達(dá)方式與縮短軌表達(dá)方式同第2條闡明。5、“﹢”表達(dá)內(nèi)軌接頭超前量，“﹣”表達(dá)內(nèi)軌接頭落后量四、參照書目1、《軌道工程》同濟(jì)大學(xué)出版社練松良2、《鐵道工程》中華人民共和國(guó)鐵道出版社郝瀛3、《鐵路軌道》中華人民共和國(guó)鐵道出版社陳岳源一、原始資料新建線路，K100+234公里處一曲線，原則軌長(zhǎng)度為25m，鋼軌類型為60軌。曲線半徑R=700m車輪在外股什高速度μ=50mm/s。設(shè)計(jì)最高行車速度為140km/h，圓曲線長(zhǎng)度，直線進(jìn)入曲線長(zhǎng)度。軌縫值取為設(shè)計(jì)內(nèi)容一、闡明曲線整正因素及辦法1、曲線整正因素曲線鐵路軌道在列車動(dòng)力作用下，特別是橫向水平力作用下，可產(chǎn)生變形，其中最常用變形形式是曲線軌道方向變化，成果軌道不能保持原設(shè)計(jì)圓順度。為了保證行車平穩(wěn)與安全，有必要進(jìn)行定期檢查，并及時(shí)那曲線軌道整正到本來(lái)設(shè)計(jì)位置，保持曲線軌道良好圓順度。2、曲線整正辦法曲線整正辦法有諸多，慣用辦法有偏角法和繩正法，本設(shè)計(jì)采用繩正法進(jìn)行曲線整正。繩正法，就是運(yùn)用曲線上正矢與曲線關(guān)系，改正正矢，使之恢復(fù)原有設(shè)計(jì)曲率，并通過(guò)相應(yīng)撥量，把它撥正到本來(lái)設(shè)計(jì)位置。繩正法是在曲線軌道上以外股軌線為基準(zhǔn)線，每10m設(shè)一種測(cè)點(diǎn)，用一根不易變形20m長(zhǎng)弦線，兩端緊貼外股鋼軌內(nèi)側(cè)軌頂面下16mm處，在其中點(diǎn)精確量出弦線與該測(cè)點(diǎn)間距離，稱為實(shí)測(cè)正矢，并規(guī)定其值不得超過(guò)規(guī)定表中數(shù)據(jù)，否則應(yīng)及時(shí)整正。二、推到繩正法進(jìn)行曲線整正時(shí)圓曲線及緩和曲線正矢計(jì)算公式1、圓曲線籌劃正矢計(jì)算圖1圓曲線半徑與正矢圖2圓曲線與直線直接連接曲線半徑與正矢關(guān)系由圖1所示幾何關(guān)系求得，普通測(cè)量弦長(zhǎng)L為20m,則有圓曲線上各點(diǎn)正矢（始點(diǎn)和終點(diǎn)除外）相等。圓曲線始、終點(diǎn)籌劃正矢QUOTE計(jì)算，如圖2將圓曲線從起點(diǎn)O向后延長(zhǎng)至a:弦長(zhǎng)a1=弦長(zhǎng)o2因曲線半徑R比弦長(zhǎng)大得多，QUOTE可近似取為垂直于切線QUOTE在QUOTE中因此：QUOTE，＝＞直線與圓曲線連接處正矢，等于圓曲線正矢一半。如果圓曲線終點(diǎn)，正好落在整測(cè)點(diǎn)上，圓直點(diǎn)正矢也等于圓曲線正矢一半，否則應(yīng)作為一種特殊狀況另行計(jì)算。2、緩和曲線籌劃正矢計(jì)算圖3緩和曲線計(jì)算正矢計(jì)算圖如圖3所示為緩和曲線始點(diǎn)附近一段，緩和曲線正矢分別為：QUOTE以表達(dá)測(cè)量正矢用弦長(zhǎng)為各點(diǎn)切線支距對(duì)慣用緩和曲線，切線支距用下式求：緩和曲線方程：QUOTE式中，為測(cè)點(diǎn)至緩和曲線始點(diǎn)ZH曲線長(zhǎng)度。由于測(cè)點(diǎn)間距為，可近似地以為QUOTE,由此可得各點(diǎn)切線支距為：由于緩和曲線終點(diǎn)處切線總折角QUOTE很小，以為分別位于，延長(zhǎng)線上可得：QUOTE由于緩和曲線上各點(diǎn)半徑ρ是變化，因此除第一點(diǎn)外其她各點(diǎn)正矢由圖可得ZH點(diǎn)正矢等于ZH點(diǎn)后第一點(diǎn)正矢QUOTE;ZH點(diǎn)左側(cè)為直線（正矢為0），右側(cè)為緩和曲線（正矢不不大于零，且按比例遞增），因此，ZH點(diǎn)正矢較直線上正矢不不大于緩和曲線正矢遞增率QUOTE。HY點(diǎn)若正好落在整測(cè)點(diǎn)上，那么，由于HY點(diǎn)右側(cè)為圓曲線（正矢恒等于QUOTE），左側(cè)為緩和曲線（正矢不大于QUOTE，且按比例遞減）因此，HY點(diǎn)正矢應(yīng)較圓曲線正矢減少緩和曲線正矢遞減率QUOTE，即。若HY點(diǎn)沒(méi)有落在整測(cè)點(diǎn)上，則應(yīng)另行計(jì)算。因此：緩和曲線上各點(diǎn)正矢，應(yīng)寫為:QUOTE按直線比例遞增由于圓曲線長(zhǎng)度不能始終為10m整倍數(shù)，因而，其中一端緩和曲線始、終點(diǎn)就不也許正好落在測(cè)點(diǎn)上，這樣始、終點(diǎn)左右相鄰點(diǎn)正矢要單獨(dú)計(jì)算三、推導(dǎo)出撥量計(jì)算公式：如圖4中：實(shí)線表達(dá)曲線撥動(dòng)前錯(cuò)亂位置，虛線表達(dá)撥動(dòng)后對(duì)的位置。稱為點(diǎn)漸伸線，以表達(dá)。它與水平切線垂直，同樣稱為點(diǎn)漸伸線，以表達(dá)，也與水平切線相垂直。兩漸伸線長(zhǎng)度之差，即為點(diǎn)撥量，它等于。為正時(shí)，則表達(dá)曲線向外側(cè)撥，反之，則表達(dá)向內(nèi)側(cè)撥。曲線上各測(cè)點(diǎn)漸伸線長(zhǎng)度計(jì)算辦法如下：圖4曲線撥動(dòng)先后位置圖5漸伸線長(zhǎng)度計(jì)算圖如圖5中，0,1,2,3,4，，n點(diǎn)分別表達(dá)曲線上各測(cè)點(diǎn)。相應(yīng)正矢為，，相應(yīng)漸伸線長(zhǎng)度為。也就是說(shuō)，點(diǎn)漸伸線長(zhǎng)度，等于到其前一點(diǎn)為止正矢合計(jì)共計(jì)數(shù)兩倍。同樣地，可求得籌劃正矢為曲線上點(diǎn)漸伸線長(zhǎng)度為，由此，得點(diǎn)撥量為：，式中，為各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)正矢與籌劃正矢之差，稱“正矢差”。四、用繩正法對(duì)該曲線進(jìn)行整正：圓曲線籌劃正矢為：緩和曲線測(cè)點(diǎn)分段數(shù)：第三某些無(wú)縫線路設(shè)計(jì)一、原始資料1、鋪設(shè)地點(diǎn)（選址辦法參照闡明）個(gè)位數(shù)十位數(shù)12345678900北京庫(kù)爾勒錦州洛陽(yáng)濟(jì)南兗州太原通化開封青島1長(zhǎng)沙上海南昌衡陽(yáng)重慶南寧廈門廣州臺(tái)南湛江2昆明蘭州蚌埠拉薩合肥杭州柳州哈爾濱武漢成都3天津石家莊呼和浩特沈陽(yáng)大連長(zhǎng)春福州鄭州西安貴陽(yáng)2、鋼軌類型（kg/m）班級(jí)123鋼軌類型6060603、軌枕類型班級(jí)123軌枕類型=1\*ROMANI=2\*ROMANII=3\*ROMANIII4、軌枕間距（根/km）班級(jí)123間距1760184018405、扣件類型：班級(jí)123扣件類型=1\*ROMANI=2\*ROMANII=3\*ROMANIII6、道床類型及肩寬50軌60軌75軌肩寬（cm）304040厚度（cm）5050507、鋼軌接頭螺栓扭矩值50軌60軌75軌接頭扭矩(N.M)7008008008、道床縱向阻力值一股鋼軌下單位道床縱向阻力值（N/mm）單根軌枕道床縱向阻力（N）軌枕間距（根/km）18401760混凝土軌枕9.18.7100009、設(shè)計(jì)區(qū)段最小半徑（m）班級(jí)123R50060070010、軌下基本剛度（KN/cm）特重型重型次重型鋼軌350300220軌枕、道床及基床80070042011、設(shè)計(jì)最高行車速度（KM/h）班級(jí)123速度10012014012、機(jī)車及車輛類型班級(jí)123機(jī)車型號(hào)DF8SS3ND5車輛C6213、輪距列表機(jī)車類型靜輪重KN輪1至前輪中心距離（m）輪2至前輪中心距離（m）輪3至前輪中心距離（m）輪4至前輪中心距離（m）輪5至前輪中心距離（m）輪6至前輪中心距離（m）輪7至前輪中心距離（m）輪8至前輪中心距離（m）構(gòu)造速度DF292.202.12.13.422.12.10095DF310302.12.14.42.12.100100DF4112.801.81.88.41.81.800120DFH411001.82.17.872.11.800140DF811001.81.88.41.81.800100DF11112.802.02.08.272.02.000160SS1112.802.32.35.82.32.30090SS2112.802.3352.3355.932.3352.3353.00100SS3112.802.32.07.22.02.300120SS4112.803.05.23.05.23.05.23.0100SS8107.802.96.12.90000160ND510002.61.88.21.82.5001606Y211002.32.38.0162.32.32.8100SS902.152.153.6352.152.1500170TGV1160/1450/1603.0/16011.0/1603.0/1604.49/1452.5/14515.5/1452.5/145250TGV2250車輛C621001.51.86.91.75二、設(shè)計(jì)內(nèi)容第一某些軌道構(gòu)造豎向受力計(jì)算及鎖定軌溫?cái)M定1.1靜力計(jì)算1.2軌道動(dòng)力響應(yīng)準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算1.3動(dòng)彎矩和動(dòng)反力計(jì)算1.4鋼軌彎曲應(yīng)力計(jì)算1.5無(wú)縫線路穩(wěn)定容許溫度力和容許溫升計(jì)算；1.6設(shè)計(jì)鎖定軌溫?cái)M定第二某些軌道構(gòu)造強(qiáng)度檢算2.1鋼軌基本應(yīng)力檢算2.2軌枕彎矩檢算2.3道床及路基頂面應(yīng)力檢算；第三某些無(wú)縫線路構(gòu)造計(jì)算；3.1軌條長(zhǎng)度及緩沖區(qū)設(shè)計(jì)3.2伸縮區(qū)長(zhǎng)度3.3繪制溫度力分布圖并標(biāo)注重要位置數(shù)值；3.4預(yù)留軌縫設(shè)計(jì)；三、闡明1、鋪設(shè)地點(diǎn)選用：學(xué)號(hào)最后一位數(shù)字為X2；學(xué)號(hào)倒數(shù)第二位數(shù)字為X1；學(xué)號(hào)倒數(shù)第三位數(shù)字為X。3班鋪設(shè)地點(diǎn)選取為：C1=92-X1X2;4班鋪設(shè)地點(diǎn)選取為：C2=124-XX1X2；2、鋼軌類型選用：橫向?yàn)榘嗉?jí)序號(hào)。3、軌條長(zhǎng)度及緩沖區(qū)設(shè)計(jì)是指單元長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度和緩沖區(qū)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)。4、軌道構(gòu)造豎向受力計(jì)算，采用持續(xù)支承梁模型計(jì)算。5、軌下截面軌枕正彎矩檢算公式為軌枕中間截面負(fù)彎矩檢算公式為5、無(wú)縫線路穩(wěn)定容許溫度力和容許溫升計(jì)算，fop=foe=3mm,穩(wěn)定期f=2mm，安全系數(shù)k=1.25（只計(jì)算曲線穩(wěn)定條件）。6、伸縮區(qū)及軌縫計(jì)算，采用直線地段軌道條件；伸縮區(qū)長(zhǎng)度最后取為25m整倍數(shù)。7、繪制無(wú)縫線路一種單元布置圖，詳細(xì)如圖1所示。圖1無(wú)縫線路軌節(jié)布置示意圖四、參照書目1、《軌道工程》同濟(jì)大學(xué)出版社練松良2、《鐵道工程》中華人民共和國(guó)鐵道出版社郝瀛3、《鐵路軌道》中華人民共和國(guó)鐵道出版社陳岳源4、《鐵路軌道》中華人民共和國(guó)鐵道出版社童大員五、附其她參照數(shù)據(jù)1、混凝土枕線路鋼軌點(diǎn)支座剛度D值軌枕類型軌下膠墊剛度(kN／mm)軌道類型(kN／mm)Ⅱ型110重型，特重型30Ⅱ型80重型，特重型27.2Ⅲ型80重型，特重型30.12、混凝土枕線路K值（點(diǎn)支承）鋼軌類刑(kg／a1)軌枕報(bào)數(shù)(根／km)D=30-30.1kN/mm鋼軌垂直磨耗(mm)D=27.2kN/mm鋼軌垂直磨耗(mm])0360367518400.021280.022080.023440.019290.00.0212517600024560025200.026640.022260.022850.0241516800.027960.029000.030710.025350.026290.0278416670.028640.029710.031440.025970.026940.028516018400.029790.031220.033290.027000.0283100301817600.033860.035600.037840.030700.032280.0343116800.039040.040920.043620.035400.037100.0395516670.039970.041890.044650.036240.037980.040473、混凝土枕線路K值（持續(xù)支承）鋼軌類型(kg/m)軌枕報(bào)數(shù)(根/km)D=30～30.1kN/mmD=27.2kN/mmu(kN/cm2)k(cm-1)u(kN/cm2)k(cm-1)鋼軌垂直磨耗鋼軌垂直磨耗0360367518405.520.011000.011100.011265.0050.010730.010830.0109917605.280.010880.010980.011134.7810.010610.010710.0108616805.040.010750.010850.0110l4.5700.010490.010590.0107416675.000.010730.010830.010924.5330.010470.010570.010746018405.520.011950.012100.012295.0050.011670.01l800.0119917605.280.011810.011960.012164.7810.011530.011670.01l8616805.040.011670.011820.012074.5700011400.011540.0117216675.000.011660.011800.011994.5330.011380011520.011704、各型鋼軌斷面參數(shù)W和慣性矩Ix及軌底寬b鋼軌垂直磨耗(mm)鋼軌斷面參數(shù)單位鋼軌類型75kg/m60kg/m50kg/m43kg/mbmm1501501321140W頭mm343339400250000208000W底mm3509000396000289000218000Ixmm4448900003217000020370000148900003W頭mm3403180002400W底mm3496000385000283000211000Ixmn4432800003069000019460000140900006W頭mm3405000291000230000189000W底mm348375000275000205000Ixmm4408900002879000018270000131700009W頭mm3390000264000216000176000W底mm3480000363000264000197000Ixmm43898000026900000170012005、鋼軌鋼材料性能序號(hào)鋼號(hào)抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服強(qiáng)度(MPa)1U717854052U747853U71Cu7854U71Mn8834575U71MnSi8836U71MnSiCu883一、線路已知條件：鋪設(shè)地點(diǎn)選?。翰楸淼娩佋O(shè)地為兗州。鋼軌類型：60kg/m(即60軌)軌枕類型：=3\*ROMANIII型軌枕間距：1840根/km扣件類型：=3\*ROMANIII型道床類型及肩寬：對(duì)于60軌：肩寬為40cm，厚度為50cm鋼軌接頭扭矩值：對(duì)于60軌：接頭扭矩為800道床縱向阻力值：對(duì)于軌枕間距為1840根/km混凝土軌枕，一股鋼軌下單位道床縱向阻力值為9.1N/mm,單根軌枕道床縱向阻力為10000N。設(shè)計(jì)區(qū)段最小半徑：700m軌下基本剛度：選為重型：鋼軌為300KN/cm，軌枕、道床及基床為700KN/cm二、軌道構(gòu)造豎向受力計(jì)算及鎖定軌溫?cái)M定2.1靜力計(jì)算1）K值計(jì)算計(jì)算反力時(shí)總支承剛度軌枕間距為則相應(yīng)求彎矩和反力值分別為：⑵計(jì)算值 式中，J為60kg/m，新軌對(duì)水平軸慣性矩為 mm3）計(jì)算值機(jī)車型號(hào)選取內(nèi)燃機(jī)ND5（共6個(gè)輪），車輛型號(hào)選取C62（共4個(gè)輪）。分別計(jì)算十個(gè)輪來(lái)計(jì)算，取其中最大值計(jì)算鋼軌最大彎矩，由表1可知，計(jì)算輪4為其中最大值。4）計(jì)算值計(jì)算辦法與計(jì)算辦法同樣，則由表2可知，計(jì)算輪6為其中最大值。2.2軌道動(dòng)力響應(yīng)準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算對(duì)于新建鐵路,通過(guò)900m曲線軌道時(shí)機(jī)車容許速度可按。來(lái)計(jì)算。速度系數(shù)為：；偏載系數(shù)為：2.3動(dòng)彎矩和動(dòng)反力計(jì)算查表知橫向水平力系數(shù)為：=58608184.492.4鋼軌彎曲應(yīng)力計(jì)算 由表查出新軌則得軌底和軌頭應(yīng)力為：軌底：軌頭2.5無(wú)縫線路穩(wěn)定容許溫度力和容許溫升計(jì)算a.計(jì)算線路穩(wěn)定容許溫度力：統(tǒng)一公式：；——式中：對(duì)于軌枕間距為1840，肩寬為40cm砼枕等效道床橫向阻力Q=87N/cm=8.7N/mm；此外，，，，，,圓曲線合成曲率，60軌砼枕，，則；60軌；則有：因而該無(wú)縫線路穩(wěn)定容許溫度力：b.計(jì)算容許溫升：——式中：;；彈性模量。則有：2.6設(shè)計(jì)鎖定軌溫?cái)M定容許溫降：；——式中：本設(shè)計(jì)選用極限強(qiáng)度為883MPa鋼軌，則；;;。則。鋼軌鋪設(shè)地點(diǎn)是兗州，查表得：最高軌溫最低軌溫中間軌溫最大軌溫差62.5-19.721.482.2則可得本設(shè)計(jì)鎖定軌溫：三、軌道構(gòu)造強(qiáng)度檢算3.1鋼軌基本應(yīng)力檢算U71Mn新軌屈服極限，新軌安全系數(shù)K=1.3，容許應(yīng)力為：1.4中軌底和 軌頭基本應(yīng)力均不大于，符合鋼軌強(qiáng)度檢算條件。3.2軌枕彎矩檢算對(duì)于II型軌枕符合軌枕彎矩驗(yàn)算條件。3.3道床及路基頂面應(yīng)力檢算a.道床頂面應(yīng)力檢算對(duì)于III型軌枕，中部600mm，不支承在道床上時(shí)，=1175mm，b=275mm，因此按照上述兩種支承狀況可算得道床頂面壓應(yīng)力為：，滿足條件。b.路基面道床壓應(yīng)力檢算：計(jì)算厚度在之間，則：滿足規(guī)定。四、無(wú)縫線路構(gòu)造計(jì)算4.1軌條長(zhǎng)度及緩沖區(qū)設(shè)計(jì)軌條長(zhǎng)度應(yīng)考慮線路平、縱面條件，道岔、道口、橋梁、隧道所在位置，原則上按閉塞區(qū)間長(zhǎng)度設(shè)計(jì)軌條長(zhǎng)度，普通長(zhǎng)度為1000~m，本設(shè)計(jì)采用1500m軌條。軌條最短為200m，特殊狀況下不短于150mm。在長(zhǎng)軌之間、道岔與長(zhǎng)軌之間、絕緣接頭處，需設(shè)立緩沖區(qū)，緩沖區(qū)設(shè)立3根同類型25m長(zhǎng)原則軌。4.2伸縮區(qū)長(zhǎng)度經(jīng)查當(dāng)接頭扭矩為800時(shí)，接頭阻力為340kN，道床阻力。選用10.9級(jí)螺栓。則可以查表7-3知鋼軌接頭阻力為：；道床縱向阻力梯度為：。U71新軌屈服強(qiáng)度極限為，故伸縮區(qū)長(zhǎng)度取其中大值，再取為25整數(shù)為150m4.3繪制溫度力分布圖并標(biāo)注重要位置數(shù)值4.4預(yù)留軌縫設(shè)計(jì)冬天長(zhǎng)軌條一端收縮量為：；普通軌一端收縮量為：又：；；設(shè)夏天長(zhǎng)鋼軌伸長(zhǎng)量為，普通軌伸長(zhǎng)量為則長(zhǎng)鋼軌和普通軌之間鋼軌接頭軌縫縮小量為：；普通軌之間鋼軌接頭軌縫縮小量為。為了保證冬天軌縫不不不大于構(gòu)造軌縫，夏天軌縫不頂死，必要滿足下面規(guī)定：長(zhǎng)鋼軌與普通鋼軌兩普通鋼軌之間而：即：取9mm，闡明1、鋪設(shè)地點(diǎn)選用：學(xué)號(hào)最后一位數(shù)字為X2；學(xué)號(hào)倒數(shù)第二位數(shù)字為X1；學(xué)號(hào)倒數(shù)第三位數(shù)字為X。3班鋪設(shè)地點(diǎn)選取為：C1=92-X1X2;4班鋪設(shè)地點(diǎn)選取為：C2=124-XX1X2；2、鋼軌類型選用：橫向?yàn)榘嗉?jí)序號(hào)。3、軌條長(zhǎng)度及緩沖區(qū)設(shè)計(jì)是指單元長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度和緩沖區(qū)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)。4、軌道構(gòu)造豎向受力計(jì)算，采用持續(xù)支承梁模型計(jì)算。5、軌下截面軌枕正彎矩檢算公式為軌枕中間截面負(fù)彎矩檢算公式為5、無(wú)縫線路穩(wěn)定容許溫度力和容許溫升計(jì)算，fop=foe=3mm,穩(wěn)定期f=2mm，安全系數(shù)k=1.25（只計(jì)算曲線穩(wěn)定條件）。6、伸縮區(qū)及軌縫計(jì)算，采用直線地段軌道條件；伸縮區(qū)長(zhǎng)度最后取為25m整倍數(shù)。7、繪制無(wú)縫線路一種單元布置圖，詳細(xì)如圖1所示。圖1無(wú)縫線路軌節(jié)布置示意圖參照書目1、《軌道工程》同濟(jì)大學(xué)出版社練松良2、《鐵道工程》中華人民共和國(guó)鐵道出版社郝瀛3、《鐵路軌道》中華人民共和國(guó)鐵道出版社陳岳源4、《鐵路軌道》中華人民共和國(guó)鐵道出版社童大員附其她參照數(shù)據(jù)1、混凝土枕線路鋼軌點(diǎn)支座剛度D值軌枕類型軌下膠墊剛度(kN／mm)軌道類型(kN／mm)Ⅱ型110重型，特重型30Ⅱ型80重型，特重型27.2Ⅲ型80重型，特重型30.12、混凝土枕線路K值（點(diǎn)支承）鋼軌類刑(kg／a1)軌枕報(bào)數(shù)(根／km)D=30-30.1kN/mm鋼軌垂直磨耗(mm)D=27.2kN/mm鋼軌垂直磨耗(mm])0360367518400.021280.022080.023440.019290.00.0212517600024560025200.026640.022260.022850.0241516800.027960.029000.030710.025350.026290.0278416670.028640.029710.031440.025970.026940.028516018400.029790.031220.033290.027000.0283100301817600.033860.035600.037840.030700.032280.0343116800.039040.040920.043620.035400.037100.0395516670.039970.041890.044650.036240.037980.040473、混凝土枕線路K值（持續(xù)支承）鋼軌類型(kg/m)軌枕報(bào)數(shù)(根/km)D=30～30.1kN/mmD=27.2kN/mmu(kN/cm2)k(cm-1)u(kN/cm2)k(cm-1)鋼軌垂直磨耗鋼軌垂直磨耗0360367518405.520.011000.011100.011265.0050.010730.010830.0109917605.280.010880.010980.011134.7810.010610.010710.0108616805.040.010750.010850.0110l4.5700.010490.010590.0107416675.000.010730.010830.010924.5330.010470.010570.010746018405.520.011950.012100.012295.0050.011670.01l800.0119917605.280.011810.011960.012164.7810.011530.011670.01l8616805.040.011670.011820.012074.5700011400.011540.0117216675.000.011660.011800.011994.5330.011380011520.011704、各型鋼軌斷面參數(shù)W和慣性矩Ix及軌底寬b鋼軌垂直磨耗(mm)鋼軌斷面參數(shù)單位鋼軌類型75kg/m60kg/m50kg/m43kg/mbmm1501501321140W頭mm343339400250000208000W底mm3509000396000289000218000Ixmm4448900003217000020370000148900003W頭mm3403180002400W底mm3496000385000283000211000Ixmn4432800003069000019460000140900006W頭mm3405000291000230000189000W底mm348375000275000205000Ixmm4408900002879000018270000131700009W頭mm3390000264000216000176000W底mm3480000363000264000197000Ixmm43898000026900000170012005、鋼軌鋼材料性能序號(hào)鋼號(hào)抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服強(qiáng)度(MPa)1U717854052U747853U71Cu7854U71Mn8834575U71MnSi8836U71MnSiCu883用ANYSY進(jìn)行分析：采用如下命令流可以直接獲得計(jì)算成果：FINI/CLEAR,START/FILNAME,RAIL-SECT!/prep7et,1,PLANE82!!k, 1, 0.108, 0.1392, 0,k, 2, 0.110, 0.1412, 0,k, 3, 0.109, 0.1600, 0,k, 4, 0.099, 0.1738, 0,k, 5, 0.083, 0.1758, 0,k, 6, 0.073, 0.1760, 0,k, 7, 0.063, 0.1758, 0,k, 8, 0.048, 0.1738, 0,k, 9, 0.038, 0.1600, 0,k, 10, 0.037, 0.1412, 0,k, 11, 0.038, 0.1392, 0,k, 12, 0.056, 0.1334, 0,k, 13, 0.060, 0.1297, 0,k, 14, 0.063, 0.1203, 0,k, 15, 0.063, 0.0396, 0,k, 16, 0.050, 0.0226, 0,k, 17, 0.032, 0.0166, 0,k, 18, 0.023, 0.0148, 0,k, 19, 0.002, 0.0124, 0,k, 20, -0.002, 0.0084, 0,k, 21, -0.002, 0.0020, 0,k, 22, 0.000, 0.000, 0,k, 23, 0.073, 0.000, 0,k, 24, 0.146, 0.000, 0,k, 25, 0.148, 0.0020, 0,k, 26, 0.148, 0.0084, 0,k, 27, 0.145, 0.0124, 0,k, 28, 0.123, 0.0148, 0,k, 29, 0.115, 0.0166, 0,k, 30, 0.097, 0.0226, 0,k, 31, 0.084, 0.0396, 0,k, 32, 0.084, 0.1203, 0,k, 33, 0.087, 0.1297, 0,k, 34, 0.091, 0.1334, 0BSPLINE,2,3,4,BSPLINE,4,5,6,7,8,BSPLINE,8,9,10BSPLINE,10,11,12,13,BSPLINE,33,34,1,2BSPLINE,13,14,15,16,BSPLINE,30,31,32,33BSPLINE,16,17,18,19BSPLINE,27,28,29,30BSPLINE,19,20,21,22BSPLINE,24,25,26,27BSPLINE,22,23,24BSPLINE,13,33BSPLINE,16,30,AL,1,2,3,4,5,13AL,6,7,13,14AL,8,9,10,11,12,14!LSEL,S,LINE,,4,8,4LSEL,S,LINE,,4,5,1LSEL,A,LINE,,13LCCAT,ALLALLSEL,ALLLSEL,S,LINE,,8,9,1LSEL,A,LINE,,14LCCAT,ALLALLSEL,ALLLESIZE,1,,,5LESIZE,3,,,5LESIZE,2,,,12LESIZE,4,,,4LESIZE,13,,,4LESIZE,5,,,4LESIZE,6,,,10LESIZE,7,,,10LESIZE,14,,,4LESIZE,8,,,6LESIZE,9,,,6LESIZE,10,,,2LESIZE,11,,,2LESIZE,12,,,16MSHKEY,1AMESH,ALLSECWRITE,60RAIL,SECT!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!FINI/CLEAR,/FILENAME,RAIL/TITLE，EXAMPLE-RAILBYBINGO!/PREP7!ET,1,188MP,EX,1,2.1E11MP,PRXY,1,0.3!K=33000000!(定義支承剛度)ET,2,COMBIN14,0,2,0R,2,KSECTYPE,1,BEAM,MESH!SECOFFSET,CENTSECREAD,'60RAIL','SECT','',MESH!!A=1000/1840!!!!!!!!!!!!!!!!定義軌枕間距參數(shù)!生成鋼軌梁K,1,0*A,0,0K,2,1*A,0,0K,3,2*A,0,0K,4,3*A,0,0K,5,4*A,0,0K,6,5*A,0,0K,7,6*A,0,0K,8,7*A,0,0K,9,8*A,0,0K,10,9*A,0,0!!!加載點(diǎn)K,11,10*A,0,0K,12,11*A,0,0K,13,12*A,0,0K,14,13*A,0,0K,15,13*A+0.126087,0,0!!加載點(diǎn)K,16,14*A,0,0K,17,15*A,0,0K,18,16*A,0,0K,19,16*A+0.369565,0,0!!加載點(diǎn)K,20,17*A,0,0K,21,18*A,0,0K,22,19*A,0,0K,23,20*A,0,0K,24,21*A,0,0K,25,22*A,0,0K,26,23*A,0,0K,27,24*A,0,0K,28,25*A,0,0K,29,26*A,0,0K,30,27*A,0,0K,31,27*A+0.678261,0,0!!加載點(diǎn)K,32,28*A,0,0K,33,29*A,0,0K,34,30*A,0,0K,35,30*A+0.369565,0,0!!加載點(diǎn)K,36,31*A,0,0K,37,32*A,0,0K,38,33*A,0,0K,39,33*A+0.126087,0,0!!加載點(diǎn)K,40,34*A,0,0K,41,35*A,0,0K,42,36*A,0,0K,43,