样例 无缝线路设计(2)

M0?11p???94967?20292094N?mm ?4k4?0.00117（4）计算动弯矩Md

Md?M0(1????)f

内燃机车计算钢轨轨底弯曲应力时，速度系数为： ??0.4v0.4?100??0.4 100100A、在R?4000m的曲线上，容许欠超高?h?0.75mm，计算偏载系数： ??0.002?h?0.002?75?0.15

在R?4000m的曲线上，横向水平力系数f，f?1.45

∴ Md?20292094?(1?0.4?0.15)?1.45?45606481N?mm B、在直线地段上，横向水平力系数f，f?1.25 ∴ Md?20292094?(1?0.4)?1.25?35511165N?mm （5）计算动弯应力?jd,?gd

新轨截面模量W1?396?105mm5,W2?339?105mm5 A、曲线轨底动弯拉应力 ?gd?Md45606481??115.2MPa 3W1393?10 轨头动弯压应力 ?jd?Md45606481??134.5MPa W2339?103B、直线轨底动弯拉应力 ?gd?Md35511165??89.67MPa 3W1393?10 轨头动弯压应力 ?jd?Md35511165??104.75MPa 3W2339?10（6）钢轨强度检算

已知无缝线路钢轨的温度应力?t?51MPa；对于U74钢轨，屈服极限

?s?405MPa，安全系数K?1.3，因此，允许应力

[?]??sk?405?311.5MPa 1.3 A、曲 线 轨 底 ?gd??t?115.2?51?166.2?[?] 轨 头 ?jd??t?134.5?51?185.5?[?]

B、直 线 轨 底 ?gd??t?89.67?51?140.67?[?] 轨 头 ?jd??t?104.75?51?155.75?[?] 所以东风4型机车通过改曲线时，钢轨强度满足要求。 2、混凝土枕强度检算] （1）计算k值

计算轨枕弯矩、道床应力，用D?70000N/mm u?70000?116.7MPa 600 K?4u116.7?4?0.00144mm?1 544EJ4?2.1?10?3217?10 （2）计算?P?

列表（见表3—2）计算，动轮1?P?为最大，是最不利轮位。

表3—2

计算轮 项目 P(N) x(mm) 动1 kx η Pη(N) 轮位 动1 112815 0 0 1 112815 动2 112815 1800 2.592 -0.0272 -3068.57 动3 112815 3600 5.184 -0.0018 -203.067 109543.4 ∑Pu(N) P(N) x(mm) 动2 kx η Pη(N) 由上表可得：

112815 1800 2.628 -0.0272 -3068.57 112815 0 0 1 112815 112815 1800 2.628 -0.0272 -3068.57 106677.9 ?P??109543N （3）计算枕上动压力Rd

东风4型内燃机车，计算枕上压力时，速度系数及偏载系数为： ??0.3v0.3?100??0.3 100100 ??0.002?h?0.002?75?0.15 A、曲线不考虑横向水平力系数，则

Rd?R0(1????)?(1????)? ?(1?0.3?0.15)?ka?P?20.00146?568?109543

2?65860NB、直线不考虑横向水平力系数，则

ka?P?20.00146?568 ?(1?0.3)? ?1095432?59046NRd?R0(1??)?(1??)?（4）轨枕弯矩计算 轨下截面正弯矩 Mgd 枕中截面负弯矩 Mzda12b/?Ks(?)Rd

2e8

4e2?3L2?12La1?8ea1??KS[]Rd

4(3L?2e) 对于S-2型轨枕L?2500mm,a1?500mm,e?950mm,60kg/m轨的轨底宽

b?150mm，代入上式：

A、曲线地段 Mgd5002150?)?65860?7430915N?mm ?1?(

2?9508 Mzd?4?9502?3?25002?12?2500?500?8?950?500???65860 ??1??4?3?2500?2?950?????6235681N?mmB、直线地段 Mgd5002150?)?59046?6662098N?mm ?1?(

2?9508 Mzd?4?9502?3?25002?12?2500?500?8?950?500???59046 ??1????43?2500?2?950????5590526N?mm3、道床顶面强度检算

mm，轨枕底面平均宽 对于S-2型轨枕，中部不掏空，有效支承长度e/?1175度 为b?275mm，因此： A、曲线道床顶面压应力 ?z?Rd65860m??1.6?0.327MPa

275?1175be/B、曲线道床顶面压应力 ?z?Rd59046m??1.6?0.293MPa /275?1175be对于碎石道床允许应力[?1]?0.15MPa，所以道床强度满足要求。 ?z?0.327MPa?[?z]?0.5MPa

?z?0.293MPa?[?z]?0.5MPa

4、路基顶面强度检算

h1?b275ctg??ctg35?196.4mm 22e/1175h2?ctg??ctg35?839.0mm

22由原始资料可知，面碴厚为250mm，垫层厚为200mm，应次，道床计算厚度h?250?应力：

A、曲线地段

250?350mm。所以，该轨道路基顶面处于h1与h2之间，则路基顶面2?l?Rd65860??0.115MPa

2he/tg?2?350?1175?tg35B、直线地段

?l?Rd59046??0.103MPa /2hetg?2?350?1175?tg35对于既有线粘砂土路基，允许应力[?1]?0.15MPa，因此，满足强度要求：

?1?0.115MPa?[?1]?0.15MPa ?1?0.103MPa?[?1]?0.15MPa

三、无缝线路结构计算参数 1、无缝线路结构计算参数

因为?s?405MPa ，安全系数K?1.3 则[?s]??sK?405?311.54MPa 1.3A、在R为4000m的曲线制动地段

[?t拉]?[?]??dl??fEa[?]??dy??fEa?311.54?115.2?100?75.2C ?551.18?10?2.1?10311.54?134.5?10?67.40C ?551.18?10?2.1?10[?t压]??B、在直线制动地段

[?t拉]?[?]??dl??fEa?311.54?89.67?100?85.5C ?551.18?10?2.1?10

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