軌道結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)路基上無縫線路課程設(shè)計(jì)——中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計(jì)

1、路基上無縫線路課程設(shè)計(jì)中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計(jì) 姓名： 學(xué)號：05231308 班級：土木0511 學(xué)院：土木建筑工程學(xué)院二八年7月1日目錄1任務(wù)書 -22說明書 -73計(jì)算書 -144. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)-215源程序附錄 -22路基上無縫線路課程設(shè)計(jì)（任務(wù)書）中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計(jì)中和軌溫（即無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫）是無縫線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，涉及鐵路軌道這門課的主要理論。該設(shè)計(jì)目的是通過實(shí)際設(shè)計(jì)，更深入地掌握鐵路軌道的基本理論。一、基本內(nèi)容1）收集資料，綜合分析。通過專業(yè)書籍及相關(guān)學(xué)術(shù)期刊的學(xué)習(xí)，了解無縫線路鋪設(shè)的意義及國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀。并對路基上無縫線路設(shè)計(jì)的基本原理、方法及步驟有較清楚的了解。2）

2、通過計(jì)算，確定路基上無縫線路的允許降溫幅度。3）通過計(jì)算，確定路基上無縫線路的允許升溫幅度。4）通過計(jì)算，確定中和軌溫（即無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫）。中和軌溫確定是無縫線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，涉及鐵路軌道這門課的主要理論。該設(shè)計(jì)的目的是通過實(shí)際設(shè)計(jì)，更深入地掌握鐵路軌道的基本理論（尤其是強(qiáng)度計(jì)算和溫度力計(jì)算理論）。二、基本要求對設(shè)計(jì)從全局上把握，思路清晰，將個(gè)人的獨(dú)立見解在設(shè)計(jì)說明書中完整地表達(dá)出來；有關(guān)計(jì)算建議上機(jī)完成，語言不限，但程序要具有通用性，即對各種參數(shù)條件都適用；并將源程序及計(jì)算結(jié)果附在課程設(shè)計(jì)書中。獨(dú)立完成，有自己的特色；設(shè)計(jì)時(shí)間1周。設(shè)計(jì)書內(nèi)容主要包括：設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)目的和意義、設(shè)計(jì)理

3、論依據(jù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)算過程、設(shè)計(jì)總結(jié)（設(shè)計(jì)方案的評述、收獲及建議）、參考文獻(xiàn)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告的文字部分要求詳細(xì)完整、章節(jié)清晰、計(jì)算過程詳盡、結(jié)論合理可靠。同時(shí)要求字跡工整、書面整潔。答疑時(shí)間：另作通知。三、設(shè)計(jì)思路無縫線路中和軌溫計(jì)算的主要思路如圖：圖中揭示了該設(shè)計(jì)的主要思路。中和軌溫應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐能墱貤l件（）和軌道允許的升溫幅度和降溫幅度來確定。因此確定軌道允許的升溫幅度和降溫幅度是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)無縫線路的設(shè)計(jì)原則來確定。主要計(jì)算如下：1、 無縫線路鋼軌強(qiáng)度檢算（確定允許降溫幅度）強(qiáng)度條件應(yīng)使作用在鋼軌上的各種應(yīng)力總合不超過鋼軌的允許應(yīng)力：式中：鋼軌動彎應(yīng)力（mpa），計(jì)算方法參見“軌道結(jié)構(gòu)

4、力學(xué)分析”一章；鋼軌溫度應(yīng)力（mpa）；鋼軌附加應(yīng)力（mpa），如橋上的伸縮應(yīng)力和撓曲應(yīng)力、無縫道岔基本軌附加應(yīng)力、列車制動等引起的附加應(yīng)力等。本設(shè)計(jì)只考慮路基上由制動引起的附加應(yīng)力，可??；鋼軌允許應(yīng)力。因此允許的降溫幅度可由下式計(jì)算 （4-）式中：鋼軌動彎應(yīng)力（mpa），取拉應(yīng)力計(jì)算值。2、據(jù)穩(wěn)定性條件確定允許的升溫幅度根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算求得的允許溫度壓力后，可計(jì)算出允許的升溫幅度： （4-）式中： 附加壓力，本設(shè)計(jì)可取為零（n）。軌道允許的最大溫度壓力；根據(jù)無縫線路穩(wěn)定性理論計(jì)算，采用“統(tǒng)一公式”教材和參考文獻(xiàn)1。2、 中和軌溫確定根據(jù)圖，中和軌溫計(jì)算如下： 四、設(shè)計(jì)參數(shù)（自己選取、組合）主要

5、技術(shù)指標(biāo)：北京地區(qū)某段提速線路鋪設(shè)無縫線路，設(shè)計(jì)其鎖定軌溫。1、 軌道條件鋼軌：60kg/m，屈服強(qiáng)度，鋼軌斷面對水平軸的慣性矩；軌枕：iii型混凝土枕，1667根/km，軌枕間距；道床：道碴為一級道碴，面碴厚25cm，底碴厚20cm。路基填料：沙粘土；鋼軌支座剛度：檢算鋼軌 =301000（n/cm）； 檢算軌下基礎(chǔ) =720000（n/cm）曲線最小半徑的區(qū)段營條件機(jī)車：東風(fēng)11內(nèi)燃機(jī)車，vmax=160km/h，輪重和軸距請查閱相關(guān)文獻(xiàn)。 其它參數(shù)按設(shè)計(jì)要求，參見有關(guān)規(guī)則和圖書資料合理選取，并說明理由。主要參考文獻(xiàn)：1、教材2、鐵路軌道 谷愛軍主編 中國鐵道出版社3、鐵路無縫線路 廣鐘巖

6、等， 中國鐵道出版社。4、鐵道工程，郝瀛主編，西南交通大學(xué)出版社。計(jì)算相關(guān)的其他問題 附加速度系數(shù)附加速度系數(shù)和速度范圍km/h電力機(jī)車120v160160v200混凝土枕線路的初始彎曲 初始彎曲50kg/m鋼軌60kg/m鋼軌75kg/m鋼軌彈性初彎（mm）3.02.52.0塑性初彎（mm）3.02.52.0我國常用機(jī)車類型的計(jì)算參數(shù)機(jī)車種類機(jī)車型號輪軸名稱輪重（kn）輪距（cm）構(gòu)造速度（km/h）內(nèi)燃機(jī)車nd5第一轉(zhuǎn)向架i106255118ii106180iii106820第二轉(zhuǎn)向架i106ii106180iii106250東風(fēng)4（df4）第一轉(zhuǎn)向架i112.8180客120貨100ii

7、112.8180iii112.8840第二轉(zhuǎn)向架i112.8ii112.8180iii112.8180東風(fēng)11（df11）第一轉(zhuǎn)向架i112.8200客160ii112.8200iii112.8826.7第二轉(zhuǎn)向架i112.8ii112.8200iii112.8200電力機(jī)車韶山1（ss1）第一轉(zhuǎn)向架i112.823090ii112.8230iii112.8580第二轉(zhuǎn)向架i112.8ii112.8230iii112.8230韶山3（ss3）第一轉(zhuǎn)向架i112.8230100ii112.8200iii112.8720第二轉(zhuǎn)向架i112.8ii112.8230iii112.8200韶山4（ss4

8、）第一轉(zhuǎn)向架i112.8300100ii112.8520第二轉(zhuǎn)向架i112.8300ii112.8520第三轉(zhuǎn)向架i112.8ii112.8300第四轉(zhuǎn)向架i112.8520ii112.8300韶山8（ss8）第一轉(zhuǎn)向架i107.8290160ii107.8610第二轉(zhuǎn)向架i107.8ii107.8290當(dāng)v120km/h時(shí)： 當(dāng)120km/hv160km/h時(shí)： 當(dāng)160km/hv200km/h時(shí)：路基上無縫線路課程設(shè)計(jì)（說明書） 中和軌溫和預(yù)留軌縫的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)中和軌溫確定是無縫線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，涉及鐵路軌道這門課的主要理論。該設(shè)計(jì)的任務(wù)是通過實(shí)際設(shè)計(jì)，更深入地掌握鐵路軌道的基本理論

9、（尤其是強(qiáng)度計(jì)算和溫度力計(jì)算理論）。通過專業(yè)書籍及相關(guān)學(xué)術(shù)期刊的學(xué)習(xí)，了解無縫線路鋪設(shè)的意義及國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀。并對路基上無縫線路設(shè)計(jì)的基本原理、方法及步驟有較清楚的了解。1）通過計(jì)算，確定路基上無縫線路的允許降溫幅度。2）通過計(jì)算，確定路基上無縫線路的允許升溫幅度。3）通過計(jì)算，確定中和軌溫（即無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫）。重點(diǎn)、難點(diǎn)：1無縫線路強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算2設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍的合理確定二、設(shè)計(jì)目的和意義所謂“無縫線路”，就是把不鉆孔、不淬火的25m長的鋼軌，在基地工廠用氣壓焊或接觸焊的辦法，焊成200m到500m的長軌，然后運(yùn)到鋪軌地點(diǎn)，再焊接成1000m到2000m的長度，鋪到線路上就成為一

10、段無縫線路。如果沒有加工、運(yùn)輸、施工上的困難，從理論上講，“無縫線路”可以無限長。這種徹底消滅軌縫的辦法，我國鐵路正在一些主要干道上采用。它是當(dāng)今軌道結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要新技術(shù)，世界各國競相發(fā)展。但是無縫線路也存在一個(gè)問題就是：熱膨脹問題。鋼軌溫度每改變1，每根鋼軌就會承受1.645噸的壓力或拉力。軌溫變化幅度為50時(shí)，一根鋼軌則要承受高達(dá)82.25噸的壓力或拉力。但是人們在鐵路線上采用強(qiáng)大的線路阻力來鎖定軌道，限制了鋼軌的自由伸縮。在我國是采用高強(qiáng)螺栓、扣板式扣件或彈條扣件等對鋼軌進(jìn)行約束。實(shí)驗(yàn)表明，直徑24mm的高強(qiáng)螺栓，六孔夾板接頭可提供40至60噸的縱向阻力。彈條扣件每根軌枕可提供1.6噸的

11、縱向阻力。由于無縫線路中鋼軌所承受的溫度力的大小和軌溫的變化有直接關(guān)系，所以我們鎖定鋼軌時(shí)必須正確、合理地選定鎖定軌溫，以保證無縫線路鋼軌冬天不被拉斷，夏天不致脹軌跑道，危及行車安全。無縫線路是鐵路軌道現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，經(jīng)濟(jì)效益顯著。據(jù)有關(guān)部門方面統(tǒng)計(jì)，與普通線路相比，無縫線路至少能節(jié)省15%的經(jīng)常維修費(fèi)用，延長25%的鋼軌使用壽命。此外， 無縫線路由于消滅了大量的接頭，因而具有行車平穩(wěn)、旅客舒適。有資料表明，在橋梁上鋪設(shè)無縫線路，可以減輕列車車論對橋梁的沖擊，改善列車和橋梁的運(yùn)營條件，延長設(shè)備使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量。這些優(yōu)點(diǎn)在行車速度提高時(shí)尤為顯著。 然而鋪設(shè)無縫線路是有條件的，主要是

12、考慮氣候溫度的影響，因?yàn)槿f物都有熱脹冷縮的特點(diǎn)，對于無縫鋼軌，溫度的影響更為明顯，只有選擇適當(dāng)?shù)臏囟龋ㄎ覀兎Q為鎖定軌溫），才能盡可能的避免這方面的傷害。鎖定軌溫一般采用高于本地區(qū)的中間軌溫。我國無縫線路從1957年開始鋪設(shè)，開始時(shí)采用電弧焊法，分別在北京、上海各試鋪了1km，以后逐步擴(kuò)大。后來在工廠采用氣壓焊或接觸焊將鋼軌焊成250500m的長軌條，然后運(yùn)至鋪設(shè)地點(diǎn)在現(xiàn)場用鋁熱焊或小型氣壓焊將其焊連成設(shè)計(jì)長度。一般情況下，一段無縫線路長度為1 0002 000m。每段之間鋪設(shè)24根調(diào)節(jié)軌，接頭采用高強(qiáng)螺栓連接。目前京廣、京滬、京沈、隴海等主要干線均已鋪設(shè)無縫線路。至今無縫線路已鋪設(shè)約2.46萬

13、km。90年代開始了對超長無縫線路的研究和鋪設(shè)工作，至今已在北京、上海、鄭州等路局鋪設(shè)了超長無縫線路近千公里。三、設(shè)計(jì)理論依據(jù)無縫線路中和軌溫計(jì)算的主要思路如右圖。圖中揭示了該設(shè)計(jì)的主要思路。中和軌溫應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐能墱貤l件（）和軌道允許的升溫幅度和降溫幅度來確定。因此確定軌道允許的升溫幅度和降溫幅度是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)無縫線路的設(shè)計(jì)原則來確定。主要計(jì)算如下：1、無縫線路鋼軌強(qiáng)度檢算（確定允許降溫幅度）強(qiáng)度條件應(yīng)使作用在鋼軌上的各種應(yīng)力總合不超過鋼軌的允許應(yīng)力：式中：鋼軌動彎應(yīng)力（mpa），計(jì)算方法參見“軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析”一章；鋼軌溫度應(yīng)力（mpa）；鋼軌附加應(yīng)力（mpa），如橋上的伸縮應(yīng)力和撓曲

14、應(yīng)力、無縫道岔基本軌附加應(yīng)力、列車制動等引起的附加應(yīng)力等。本設(shè)計(jì)只考慮路基上由制動引起的附加應(yīng)力，可??；鋼軌允許應(yīng)力。因此允許的降溫幅度可由下式計(jì)算 式中：鋼軌動彎應(yīng)力（mpa），取拉應(yīng)力計(jì)算值。2、據(jù)穩(wěn)定性條件確定允許的升溫幅度根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算求得的允許溫度壓力后，可計(jì)算出允許的升溫幅度： （4-）式中： 附加壓力，本設(shè)計(jì)可取為零（n）。軌道允許的最大溫度壓力；根據(jù)無縫線路穩(wěn)定性理論計(jì)算，采用“統(tǒng)一公式”教材和參考文獻(xiàn)1。中和軌溫確定根據(jù)圖，中和軌溫計(jì)算如下： 3、預(yù)留軌縫的計(jì)算（1）符號約定如下：a1長軌條與標(biāo)準(zhǔn)軌之間預(yù)留軌縫值 （mm）a2相鄰緩沖軌間預(yù)留縫值 (mm)ag鋼軌接頭構(gòu)造軌縫

15、，取18mmr每股鋼軌單位長度線路縱向阻力n/cmr2每枕縱向阻力 (kn)a軌枕間距 (cm)pj接頭阻力 (n)ptmax最大溫度力 (n)l緩沖軌長度（m）e鋼軌彈性模量，取210gpaf鋼軌斷面面積 (mm2)長長軌條一端伸縮量（mm）緩緩沖軌一端伸縮量 (mm)（2）長軌條一端伸縮量長由以下公式計(jì)算：（3）緩沖軌一端伸縮量緩由以下公式計(jì)算：（4）根據(jù)預(yù)留軌縫的原則冬季軌縫不應(yīng)超過構(gòu)造軌縫可得：夏季軌縫不頂緊可得：（5）伸縮區(qū)長度可按下式計(jì)算：（6）鋼軌溫度力可按下式計(jì)算：四、設(shè)計(jì)參數(shù)選取主要技術(shù)指標(biāo)：南寧地區(qū)某段提速線路鋪設(shè)無縫線路。 一、 基本參數(shù)選取如下：鋼軌屈服強(qiáng)度s457mp

16、a標(biāo)準(zhǔn)軌長度取25m鋼軌允許應(yīng)力352mpa附加壓力本設(shè)計(jì)可取為0（n）軌枕間距鋼軌附加應(yīng)力（mpa）10mpa路基填料沙粘土臨界溫升tk0鋼軌支座剛度d檢算鋼軌301000（n/cm）變形曲線弦長l04m檢算軌下基礎(chǔ)720000（n/cm）允許未被平衡超高h(yuǎn)75cm曲線最小半徑r600m鋼的彈性模量e2.1105mpa機(jī)車類型東風(fēng)11內(nèi)燃機(jī)車鋼軌的線膨脹系數(shù)11.810-6/設(shè)計(jì)最大速度vmax140km/h.接頭阻力ph490kn相鄰標(biāo)準(zhǔn)軌間預(yù)留軌縫ag18mm表（1）二、具體參數(shù)如下各表：1、取正線軌道類型如下：（見軌道-緒論 表1）項(xiàng)目單位重型運(yùn)營條件年通過總質(zhì)量mt2550列車設(shè)計(jì)最

17、高速度km/h140軌道結(jié)構(gòu)鋼軌kg/m60混凝土枕型號-鋪枕根數(shù)根/km1680巖石、滲水土路基單層道渣c(diǎn)m35表（2）注：型混凝土軌枕每千米增加的軌枕數(shù)量為40根/km（見軌道- 表1.8），本設(shè)計(jì)中取每千米軌枕數(shù)目為1720根/km。2、鋼軌斷面尺寸特征如下： （見軌道- 表1.1）鋼軌類型kg/m60鋼軌類型kg/m60每米質(zhì)量m/kg60.64軌頭所占面積ah/%37.47斷面積a/cm277.45軌腰所占面積aw/%25.29重心距軌底距離y1/mm81軌底所占面積ab/%37.24對水平軸的慣性矩ix/cm43217鋼軌高度h/mm176對豎直軸的慣性矩iy/cm4524鋼軌寬度

18、b/mm150下部截面系數(shù)w1/cm3396軌頭高度h/mm48.5下部截面系數(shù)w2/cm3339軌頭寬度b/mm73軌底橫向撓曲斷面系數(shù)wy/cm370軌腰厚度t/mm16.5表（3）3、鋼軌頭部磨耗輕傷標(biāo)準(zhǔn)如下（v=140km/h）：（見軌道- 表1.3）鋼軌kg/m總磨耗/mm垂直磨耗/mm側(cè)面磨耗/mm6012912表（4）4、混凝土枕尺寸如下：（見軌道- 表1.7）軌枕類型主筋數(shù)量混凝土等級截面高度/mm截面寬度/cm底面積/cm2質(zhì)量/kg長度/cm軌下中間端部軌下中間7720320260107c6023.018.530.028表（5）5、軌枕扣件技術(shù)性能如下: （見軌道- 表1.

19、10）扣件性能彈條型扣件性能彈條型每個(gè)彈條初始扣壓力/kn10彈條變形量/mm10扣壓節(jié)點(diǎn)垂直靜剛度/kn/m60-80調(diào)軌距量/mm-812縱向防爬阻力/kn16調(diào)高量/mm10表（6）6、附加速度系數(shù)如下：（見軌道- 表3.3）附加速度系數(shù)和速度范圍 km/h電力機(jī)車120v160160v200表（7）7、橫向水平力系數(shù)f如下（取最小曲線半徑r=600）：（見軌道- 表3.4）線路平面曲線半徑/m600橫向水平力系數(shù)f1.60表（8）8、南寧最高最、低及中間軌溫如下：（見軌道- 表6.1）地區(qū)最高軌溫最低軌溫中間軌溫南寧60.4-2.129.2表（9）9、等效道床阻力q如下（線路容許彎曲矢

20、度f=0.2cm）：（見軌道- 表6.9） 線路條件每千米軌枕根數(shù)碎石道床、混凝土枕混凝土軌枕肩寬40cm1760 q=84n/cm表（10）注：本設(shè)計(jì)中取每千米軌枕數(shù)目為1720根/km，查表近似按1760根/km取等效道床阻力。10、混凝土枕線路的初始彎曲如下：（見軌道結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)資料附表2）初始彎曲60kg/m鋼軌彈性初彎（mm）2.5塑性初彎（mm）2.5表（11）11、機(jī)車類型為: 東風(fēng)11內(nèi)燃機(jī)車，設(shè)計(jì)速度?。簐max=140km/h，機(jī)車參數(shù)如下：（見軌道結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)資料附表3）機(jī)車型號輪軸名稱輪重kn輪距cm構(gòu)造速度km/h東風(fēng)11（df11）第一轉(zhuǎn)向架i112.8200客14

21、0ii112.8200iii112.8826.7第二轉(zhuǎn)向架i112.8ii112.8200iii112.8200表（12）12、道床狀態(tài)參數(shù)指標(biāo)如下：（見軌道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)表3.0.14）指標(biāo)軌枕類型速度km/h道床橫向阻力q(kn/枕)道床縱向阻力q(kn/枕)道床支承剛度(kn/mm)道床密度(g/cm3)ii7表（13）路基上無縫線路課程設(shè)計(jì)（計(jì)算書）中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計(jì)五、計(jì)算過程1、計(jì)算動彎矩（1）無縫線路鋼軌強(qiáng)度檢算東風(fēng)11輪軸重示意圖如右圖所示車輪荷載采用當(dāng)量靜荷載最大可能值?？紤]速度及偏載的因素，車輛垂直當(dāng)量荷載的最大可能值為：120km/hv160km

22、/h pd1= p0(1+)( 1+1)+因?yàn)殇撥墢澗豰0與車輪垂直靜荷載p0成正比，因此，在垂直當(dāng)量靜荷載的最大可能值pd作用下鋼軌動彎矩md為：120km/hv160km/h md1= m0(1+)( 1+1)（2）計(jì)算鋼軌最大靜彎矩。輪載群作用下y,m,r的計(jì)算： 彈性位移曲線： 當(dāng)量荷載： 彎矩： 軌枕反力：其中影響線函數(shù)：剛比系數(shù)：則最大動彎矩為：md= m0(1+)( 1+1)速度系數(shù)： 內(nèi)燃機(jī)車偏載系數(shù)：，采用75mm（考慮最不利情況）； 附加速度系數(shù)：曲線半徑：曲線上橫向水平力系數(shù)：編程計(jì)算（源程序見附表一）用程序計(jì)算動彎矩md運(yùn)行結(jié)果如下:請輸入鋼軌支座剛度d:30100請輸

23、入鋼軌軌枕間距a:600請輸入鋼軌彈性模量e:210000請輸入鋼軌截面慣性矩ix:32170000請輸入機(jī)車的輪重p0i:112800請輸入機(jī)車的軸距xi:2000鋼軌基礎(chǔ)彈性模量u= 50.17剛比系數(shù)k=0.00116727靜彎矩m0=21067183.15請輸入軌道允許的最高速度vmax:140請輸入軌道的未被平衡超高值ho:75鋼軌上的動彎矩為md=41759370.443764press any key to continue2、根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算允許溫度壓力由線路條件有：原始彈性彎曲矢度：foe=2.5mm 原始塑性彎曲矢度：fop=2.5mm線路容許彎曲矢度：f=2mm 原始彎曲半

24、波長：l0=4000mm等效道床阻力：84n/cm 編程計(jì)算（源程序見附表一）用程序計(jì)算允許溫度壓力p運(yùn)行結(jié)果如下:請輸入彈性初始彎矩矢度f0e:0.25請輸入塑性初始彎矩矢度f0p:0.25請輸入鋼軌彈性模量e:21000000請輸入鋼軌截面慣性矩iy:524請輸入等效道床阻力q:84重新計(jì)算后的l=411.775459重新計(jì)算后的l=413.394493鋼軌允許溫度壓力p=1970815.777524計(jì)算誤差為d=1.619033press any key to continue3、 計(jì)算中和軌溫（1）計(jì)算、； 則動彎拉應(yīng)力為：（2）計(jì)算根據(jù)強(qiáng)度條件允許的降溫幅度t拉無縫線路固定區(qū)的溫度應(yīng)

25、力為:制動而引起的附加應(yīng)力：安全系數(shù)：k1.3（新鋼軌） 鋼軌容許應(yīng)力由鋼軌的強(qiáng)度條件得：軌底 底dt附sk從強(qiáng)度條件出發(fā)，要求無縫線路鋼軌冬季最低軌溫tmin時(shí)，軌底總拉應(yīng)力不超過允許應(yīng)力，夏季最高軌溫tmax時(shí)，軌頭產(chǎn)生的總壓應(yīng)力也不超過；故強(qiáng)度條件允許的軌溫變化幅度為： 即：允許的軌降溫幅度為 （3）根據(jù)穩(wěn)定條件計(jì)算允許的升溫幅度：（4）鎖定軌溫的確定：則鎖定軌溫上限為：則鎖定軌溫下限為：4、 計(jì)算長軌和緩沖軌間預(yù)留縫a1和緩沖軌與緩沖軌間的預(yù)留縫a2 （如下圖）（1）長軌條一端伸縮量長由以下公式計(jì)算：（2）緩沖軌一端伸縮量緩由以下公式計(jì)算：（3）根據(jù)預(yù)留軌縫的原則冬季軌縫不應(yīng)超過構(gòu)造軌

26、縫可得：夏季軌縫不頂緊可得：（4）伸縮區(qū)長度可按下式計(jì)算：（5）鋼軌溫度力可按下式計(jì)算：用程序計(jì)算長軌和緩沖軌間預(yù)留縫a1請輸入鋼軌截面面積f:7745請輸入鋼軌軌枕間距a:600請輸入鋼軌彈性模量e:210000請輸入鋼軌每枕縱向阻力r2:12000請輸入鋼軌的線膨脹系數(shù)w:0.0000118請輸入相鄰標(biāo)準(zhǔn)軌間預(yù)留軌縫lg:18請輸入鋼軌接頭阻力ph:490000請輸入最高軌溫tmax:60.4請輸入最低軌溫tmin:-2.1請輸入標(biāo)準(zhǔn)軌的長度l:25當(dāng)溫度為33.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.443707當(dāng)溫度為34.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.314050當(dāng)溫度為35.440513鋼軌

27、預(yù)留軌縫為8.184394當(dāng)溫度為36.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.054737當(dāng)溫度為37.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.925081當(dāng)溫度為38.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.795424當(dāng)溫度為39.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.665768當(dāng)溫度為40.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.536111當(dāng)溫度為41.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.406454當(dāng)溫度為42.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.276798當(dāng)溫度為43.440513鋼軌預(yù)留軌縫為7.147141press any key to continue用程序計(jì)算緩沖軌與緩沖軌間的預(yù)留縫a2請輸入鋼軌截面面積f:7745請輸入鋼

28、軌軌枕間距a:600請輸入鋼軌彈性模量e:210000請輸入鋼軌每枕縱向阻力r2:12000請輸入鋼軌的線膨脹系數(shù)w:0.0000118請輸入相鄰標(biāo)準(zhǔn)軌間預(yù)留軌縫lg:18請輸入鋼軌接頭阻力ph:490000請輸入最高軌溫tmax:60.4請輸入最低軌溫tmin:-2.1請輸入標(biāo)準(zhǔn)軌的長度l:25當(dāng)溫度為33.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.998734當(dāng)溫度為34.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.998439當(dāng)溫度為35.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.998144當(dāng)溫度為36.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.997849當(dāng)溫度為37.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.997554當(dāng)溫度為38.4405

29、13鋼軌預(yù)留軌縫為8.997259當(dāng)溫度為39.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.996964當(dāng)溫度為40.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.996669當(dāng)溫度為41.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.996374當(dāng)溫度為42.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.996079當(dāng)溫度為43.440513鋼軌預(yù)留軌縫為8.995784press any key to continue路基上無縫線路課程設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)總結(jié)）中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計(jì)六、設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.課程設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種

30、檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 通過這次課程設(shè)計(jì)使我們懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇

31、到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對一些前面學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，我們把前面所學(xué)過的知識又重新溫故了一遍。 在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。七、參考文獻(xiàn)1、軌道

32、西南交通大學(xué)出版社 李成輝主編；2、鐵路軌道 中國鐵道出版社 谷愛軍主編；3、鐵路無縫線路中國鐵道出版社 廣鐘巖等；4、鐵道工程 西南交通大學(xué)出版社 郝瀛主編。附表一：源程序如下 計(jì)算動彎矩md#include#includevoid main()double d,a,u,k,e,ix,y0,m0,m01,m02,r0,p0i,xi,x1; printf(請輸入鋼軌支座剛度d:n);scanf(%lf,&d);printf(請輸入鋼軌軌枕間距a:n);scanf(%lf,&a);printf(請輸入鋼軌彈性模量e:n);scanf(%lf,&e);printf(請輸入鋼軌截面慣性矩ix:n);

33、scanf(%lf,&ix);printf(請輸入機(jī)車的輪重p0i:n);scanf(%lf,&p0i);printf(請輸入機(jī)車的軸距xi:n);scanf(%lf,&xi);u=d/a;x1=u/(4*e*ix);k=sqrt(sqrt(x1);m01=1/(4*k)*p0i*(1+exp(-k*xi)*(cos(k*xi)-sin(k*xi)+exp(-k*2*xi)*(cos(k*2*xi)-sin(k*2*xi);m02=1/(4*k)*p0i*(1+2*exp(-k*xi)*(cos(k*xi)-sin(k*xi); if (m01m02) m0=m01;else m0=m02;p

34、rintf(鋼軌基礎(chǔ)彈性模量u=%7.2lfn,u);printf(剛比系數(shù)k=%7.8lfn,k);printf(靜彎矩m0=%10.2lfn,m0);double vmax, ho,ao1,ao2,bo,md; printf(請輸入軌道允許的最高速度vmax:n);scanf(%lf,&vmax);printf(請輸入軌道的未被平衡超高值ho:n);scanf(%lf,&ho);ao1=0.6*120/100; ao2=0.3*(vmax-120)/100;bo=0.002*ho;md=m0*(1+ao1+bo)*(1+ao2);printf(鋼軌上的動彎矩為md=%lfn,md); 計(jì)算

35、允許溫度壓力#include#include#define k 1.3#define pai 3.1415926double l0=400,r0,f0p,r1,r,p,e,iy;double f=0.2,q,p00,c,d,l2,f0e,l,f0e1;double b,temp;void findl(double a,double a0)double a1,b1;d=fabs(a0-a);if(d=2)b1=(a*a*b)/(400*400);a1=sqrt(1/q)* (c/r1+sqrt(c/r1)*(c/r1)+temp/2*(f+b1)*q);printf(重新計(jì)算后的l=%lfn,a

36、1);b=b1;findl(a1,a);int main()double i,j;printf(請輸入彈性初始彎矩矢度f0e:n);scanf(%lf,&f0e);printf(請輸入塑性初始彎矩矢度f0p:n);scanf(%lf,&f0p);printf(請輸入鋼軌彈性模量e:n);scanf(%lf,&e);printf(請輸入鋼軌截面慣性矩iy:n);scanf(%lf,&iy);printf(請輸入等效道床阻力q:n);scanf(%lf,&q); r=100000;temp=e*iy*(pow(pai,5);r0=(l0*l0)/(8*f0p);r1=1/(1/r0+1/r);c=

37、2*e*iy*pai*pai;l2=(1/q)* (c/r1+sqrt(c/r1)*(c/r1)+temp/2*(f+f0e)*q);l=sqrt(l2);f0e1=(l0*l0*f0e)/(400*400);b=f0e1;printf(重新計(jì)算后的l=%lfn,l);findl(l,l0);i=(temp*(f+f0e)/(2*l2*l2)+q;j=(f+f0e)*(pow(pai,3)/(4*l2)+(1/r1);p=i/j;p00=p/k;printf(鋼軌允許溫度壓力p=%lfn,p00);printf(計(jì)算誤差為d=%lfn,d);return 0; 計(jì)算長軌和緩沖軌間預(yù)留縫#inc

38、lude#includevoid main()double t11= 33.440513,34.440513,35.440513,36.440513,37.440513,38.440513,39.440513,40.440513,41.440513,42.440513,43.440513,doublea,r,r2,e,f,w,pt1,pt2,ph,lc1,ld1,lc2,ld2,l1,l2,l,lg,tmax,tmin ,l;int i; printf(請輸入鋼軌截面面積f:n);scanf(%lf,&f);printf(請輸入鋼軌軌枕間距a:n);scanf(%lf,&a);printf(請輸入鋼軌彈性模量e:n);scanf(%lf,&e);printf(請輸入鋼軌每枕縱向阻力r2:n);scanf(%lf,&r2);printf(請輸入鋼軌的線膨脹系數(shù)w:n);scanf(%lf,&w);printf(請輸入相鄰標(biāo)準(zhǔn)軌間預(yù)留軌縫lg:n);scanf(%lf,&lg);printf