路基上無縫線路課程設(shè)計

25/25路基上無縫線路課程設(shè)計——確定中和軌溫姓名：任闖闖學(xué)號:0班級:土木09１１學(xué)院：土木建筑工程學(xué)院路基上無縫線路課程設(shè)計——中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計中和軌溫（即無縫線路設(shè)計鎖定軌溫）是無縫線路設(shè)計的關(guān)鍵問題,涉及《鐵路軌道》這門課的主要理論。該設(shè)計目的是通過實際設(shè)計,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)計的基本原理、方法及步驟有較清楚的了解.2）通過計算,確定路基上無縫線路的允許降溫幅度.３）通過計算，確定路基上無縫線路的允許升溫幅度。4）通過計算，確定中和軌溫（即無縫線路設(shè)計鎖定軌溫）.中和軌溫確定是無縫線路設(shè)計的關(guān)鍵問題，涉及《鐵路軌道》這門課的主要理論。該設(shè)計的目的是通過實際設(shè)計,更深入地掌握《鐵路軌道》的基本理論（尤其是強(qiáng)度計算和溫度力計算理論）.二、基本要求對設(shè)計從全局上把握,思路清晰，將個人的獨立見解在設(shè)計說明書中完整地表達(dá)出來;有關(guān)計算建議上機(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；并將源程序及計算結(jié)果附在課程設(shè)計書中.獨立完成，有自己的特色；設(shè)計時間1周。設(shè)計書內(nèi)容主要包括：設(shè)計任務(wù)、設(shè)計目的和意義、設(shè)計理論依據(jù)、設(shè)計參數(shù)、計算過程、設(shè)計總結(jié)(設(shè)計方案的評述、收獲及建議）、參考文獻(xiàn)。課程設(shè)計報告的文字部分要求詳細(xì)完整、章節(jié)清晰、計算過程詳盡、結(jié)論合理可靠。同時要求字跡工整、書面整潔。三、設(shè)計思路無縫線路中和軌溫計算的主要思路如圖:圖中揭示了該設(shè)計的主要思路。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)計的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)無縫線路的設(shè)計原則來確定。主要計算如下：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)計只考慮路基上由制動引起的附加應(yīng)力,可取;—-鋼軌允許應(yīng)力。因此允許的降溫幅度可由下式計算(4—）式中：——鋼軌動彎應(yīng)力(Mpa)，取拉應(yīng)力計算值.2、據(jù)穩(wěn)定性條件確定允許的升溫幅度根據(jù)穩(wěn)定性計算求得的允許溫度壓力后，可計算出允許的升溫幅度：（4－)式中：—-附加壓力,本設(shè)計可取為零（N)?！壍涝试S的最大溫度壓力;根據(jù)無縫線路穩(wěn)定性理論計算,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，中和軌溫計算如下：四、設(shè)計參數(shù)（自己選取、組合)自己選取組合,合理即可，可不按照這個下面組合方法。主要技術(shù)指標(biāo):每個學(xué)生取家庭所在地區(qū)某段提速線路鋪設(shè)無縫線路，設(shè)計其鎖定軌溫。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R的區(qū)段（曲線半徑R取姓名筆畫總和乘以20+40０）營條件機(jī)車：東風(fēng)11內(nèi)燃機(jī)車，Vmaｘ＝160km／h，(學(xué)號最后是單號的)機(jī)車:ＳS4內(nèi)燃機(jī)車，Ｖｍaｘ=100km／ｈ,（學(xué)號最后是雙號的)輪重和軸距請查閱相關(guān)文獻(xiàn)。其它參數(shù)按設(shè)計要求，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１20V≤1６016０V≤200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100II1１２.8180IIＩ１1２.８８40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）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)V≤120km/h時:當(dāng)１20km/h＜V≤160km/h時：當(dāng)１60km/h<V≤20０ｋm／h時：路基上無縫線路課程設(shè)計(說明書）——中和軌溫和預(yù)留軌縫的設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)中和軌溫確定是無縫線路設(shè)計的關(guān)鍵問題,涉及《鐵路軌道》這門課的主要理論。該設(shè)計的任務(wù)是通過實際設(shè)計，更深入地掌握《鐵路軌道》的基本理論(尤其是強(qiáng)度計算和溫度力計算理論）。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)計的基本原理、方法及步驟有較清楚的了解。1）通過計算，確定路基上無縫線路的允許降溫幅度.2）通過計算,確定路基上無縫線路的允許升溫幅度。3)通過計算，確定中和軌溫（即無縫線路設(shè)計鎖定軌溫）。重點、難點:1．無縫線路強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算2。設(shè)計鎖定軌溫范圍的合理確定二、設(shè)計目的和意義所謂“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,然后運到鋪軌地點，再焊接成１０00ｍ到2000m的長度，鋪到線路上就成為一段無縫線路。如果沒有加工、運輸、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，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。實驗表明,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，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)點在行車速度提高時尤為顯著.然而鋪設(shè)無縫線路是有條件的，主要是考慮氣候溫度的影響，因為萬物都有熱脹冷縮的特點，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250~5００ｍ的長軌條，然后運至鋪設(shè)地點在現(xiàn)場用鋁熱焊或小型氣壓焊將其焊連成設(shè)計長度。一般情況下，一段無縫線路長度為10０0~2000m.每段之間鋪設(shè)2～4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)計理論依據(jù)無縫線路中和軌溫計算的主要思路如右圖。圖中揭示了該設(shè)計的主要思路。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)計的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)無縫線路的設(shè)計原則來確定.主要計算如下：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算式中：-—鋼軌動彎應(yīng)力（Ｍｐａ）,取拉應(yīng)力計算值。2、據(jù)穩(wěn)定性條件確定允許的升溫幅度根據(jù)穩(wěn)定性計算求得的允許溫度壓力后，可計算出允許的升溫幅度：(4—）式中：——附加壓力，本設(shè)計可取為零(N）?！壍涝试S的最大溫度壓力;根據(jù)無縫線路穩(wěn)定性理論計算，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，中和軌溫計算如下:３、預(yù)留軌縫的計算（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,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,?。玻?GＰaF—鋼軌斷面面積（mm2）Δ長—長軌條一端伸縮量(mｍ）Δ緩—緩沖軌一端伸縮量(mm)(2)長軌條一端伸縮量Δ長由以下公式計算：（3）緩沖軌一端伸縮量Δ緩由以下公式計算:（4）根據(jù)預(yù)留軌縫的原則①冬季軌縫不應(yīng)超過構(gòu)造軌縫可得:②夏季軌縫不頂緊可得：（5）伸縮區(qū)長度可按下式計算:（6）鋼軌溫度力可按下式計算：四、設(shè)計參數(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?；緟?shù)選取如下：鋼軌屈服強(qiáng)度s45７MPa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Δtk0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Δh75cm曲線最小半徑R8０0m鋼的彈性模量E2．1×１０5Mpa機(jī)車類型SＳ4電力機(jī)車鋼軌的線膨脹系數(shù)α11。８×1０-６/℃設(shè)計最大速度Vmax1０0km／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)項目單位重型運營條件年通過總質(zhì)量Ｍt２５～50列車設(shè)計最高速度km／h100軌道結(jié)構(gòu)鋼軌Ｋg/m60混凝土枕型號——－--Ⅲ鋪枕根數(shù)根/km1６67巖石、滲水土路基雙層道渣cm面渣2５低渣２0表（2)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/ｍｍ6014914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７72032０２60Ⅲ10Ф７C６0２3.0１8.５30.028表（5）5、軌枕扣件技術(shù)性能如下：(見《軌道》－表１.10）扣件性能彈條Ⅱ型扣件性能彈條Ⅱ型每個彈條初始扣壓力/KN≥10彈條變形量／mm1０扣壓節(jié)點垂直靜剛度/KN/m60—８０調(diào)軌距量/mm—8～１2縱向防爬阻力/ＫN16調(diào)高量/mm≤1０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)α速度范圍ｋm/ｈ電力機(jī)車αV≤1200．６Ｖ／1０0表(7)7、橫向水平力系數(shù)ｆ如下（取最小曲線半徑R=800):（見《軌道》-表３.４）線路平面曲線半徑/m800橫向水平力系數(shù)f1.45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鄭州63．0-17。922．6表(9）注：本設(shè)計中取每千米軌枕數(shù)目為１720根/km，查表近似按１760根/km取等效道床阻力。9、等效道床阻力Q如下（線路容許彎曲矢度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40cm１6６7Q＝84N/cm表(1０）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：SＳ4內(nèi)燃機(jī)車，設(shè)計速度取:Vmaｘ＝100km/ｈ韶山4(SS４)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。8３00１2、道床狀態(tài)參數(shù)指標(biāo)如下：（見《軌道設(shè)計規(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）ＩII10091０701．７表(13)13.SS4軸重圖如下圖所示圖a路基上無縫線路課程設(shè)計（計算書）——中和軌溫及預(yù)留軌縫設(shè)計五、計算過程1、計算動彎矩(1）無縫線路鋼軌強(qiáng)度檢算ＳS4輪軸重示意圖如上頁圖a所示車輪荷載采用當(dāng)量靜荷載最大可能值。考慮速度及偏載的因素，車輛垂直當(dāng)量荷載的最大可能值為：v≤１2０kｍ/hPｄ１=P0（1＋α＋β)因為鋼軌彎矩M0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:v≤120km/hＭｄ1=(1+α＋β）ｆ(2）計算鋼軌最大靜彎矩.輪載群作用下y，M,R的計算：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＋α+β）＊f速度系數(shù):內(nèi)燃機(jī)車α=0.6＊100/10０＝6偏載系數(shù)：，采用75mm(考慮最不利情況)；曲線半徑：R＝8０0ｍ可得曲線上橫向水平力系數(shù):ｆ=1.4５編程計算（源程序見附表一）用程序計算動彎矩Ｍｄ請輸入鋼軌支座剛度Ｄ:30１００請輸入鋼軌軌枕間距a：６0０請輸入鋼軌彈性模量E：２10000請輸入鋼軌截面慣性矩Ix：請輸入機(jī)車的輪重P0i：112８00請輸入機(jī)車的軸距xi:３000鋼軌基礎(chǔ)彈性模量u=50．１7剛比系數(shù)k=0.001167２7靜彎矩M0=23７3４１3９.08請輸入軌道允許的最高速度Vｍaｘ：100請輸入軌道的未被平衡超高值ho：75鋼軌上的動彎矩為Mｄ=60２25377．92３９38Ｐressaｎykeytocｏnｔｉnue2、根據(jù)穩(wěn)定性計算允許溫度壓力原始彈性彎曲矢度:ｆoe=2.5mm原始塑性彎曲矢度:ｆop=２.5mm線路容許彎曲矢度：f=2mｍ原始彎曲半波長：l0=40０0ｍm等效道床阻力:8４N/cｍ編程計算(源程序見附表一）用程序②計算允許溫度壓力［P]運行結(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:請輸入鋼軌截面慣性矩iy:５２4請輸入等效道床阻力q:８4重新計算后的l=411.77545９重新計算后的ｌ=４1３.３９4４9３鋼軌允許溫度壓力p=197０815.777５24計算誤差為ｄ=1．６19０33Prｅssanykｅytocontinue計算中和軌溫(1）計算、σ頭d＝Mｄ＊f/W頭=６02２5３77N.mｍ＊１。４5/３３6*1000＝22０．5Mpａ則動彎拉應(yīng)力為：σ頭d＝２2０．5Mpa(2)計算根據(jù)強(qiáng)度條件允許的降溫幅度[Δｔ拉］無縫線路固定區(qū)的溫度應(yīng)力為：制動而引起的附加應(yīng)力:安全系數(shù)：K＝1。３（新鋼軌)鋼軌容許應(yīng)力由鋼軌的強(qiáng)度條件得:軌底σ底ｄ+σt+σ附≤[σ］＝σs／K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,軌底總拉應(yīng)力不超過允許應(yīng)力［σ］,夏季最高軌溫Tmax時,軌頭產(chǎn)生的總壓應(yīng)力也不超過［σ］；故強(qiáng)度條件允許的軌溫變化幅度為:［Δt拉]=（［σ]-σ底d－σ附）/(Eα）=（352-22０.5—10）/(21000０00＊０。００00１1８）=４9．03℃即:允許的軌降溫幅度為49.03℃（3)根據(jù)穩(wěn)定條件計算允許的升溫幅度：（4）鎖定軌溫的確定：=（63。0—17。9)/2+（49。０3—51.34）/２=21.40℃則鎖定軌溫上限為:tｍax=tｇ+5℃=26．40℃則鎖定軌溫下限為：tmｉn＝ｔg－5℃=16.40℃計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Δ長由以下公式計算:（2)緩沖軌一端伸縮量Δ緩由以下公式計算：（3）根據(jù)預(yù)留軌縫的原則①冬季軌縫不應(yīng)超過構(gòu)造軌縫可得：②夏季軌縫不頂緊可得:（４）伸縮區(qū)長度可按下式計算：（5）鋼軌溫度力可按下式計算：用程序③計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：63。０請輸入最低軌溫Ｔmｉn：－17。9請輸入標(biāo)準(zhǔn)軌的長度Ｌ：25當(dāng)溫度為１6.40鋼軌預(yù)留軌縫為11。078７38當(dāng)溫度為１７.40鋼軌預(yù)留軌縫為1０.７4０7３１當(dāng)溫度為1８.４0鋼軌預(yù)留軌縫為10.4027２５當(dāng)溫度為19。40鋼軌預(yù)留軌縫為１０。06４７19當(dāng)溫度為2０.4０鋼軌預(yù)留軌縫為９.7２6713當(dāng)溫度為2１。40鋼軌預(yù)留軌縫為9．38870７當(dāng)溫度為22．４0鋼軌預(yù)留軌縫為9．050701當(dāng)溫度為2３.40鋼軌預(yù)留軌縫為8．7１２６95當(dāng)溫度為24．40鋼軌預(yù)留軌縫為８.３７4603當(dāng)溫度為25.40鋼軌預(yù)留軌縫為8.036683當(dāng)溫度為26．４0鋼軌預(yù)留軌縫為７。６986７７Ｐrｅssanykeｙtocontinue用程序④計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：６3.0請輸入最低軌溫Tmｉn:—17．9請輸入標(biāo)準(zhǔn)軌的長度L:２5當(dāng)溫度為16．40鋼軌預(yù)留軌縫為９。001８１４當(dāng)溫度為1７。4０鋼軌預(yù)留軌縫為9。0015１９當(dāng)溫度為１8。40鋼軌預(yù)留軌縫為9。001224當(dāng)溫度為１9.4０鋼軌預(yù)留軌縫為9．00０9２９當(dāng)溫度為2０。４0鋼軌預(yù)留軌縫為９.0006３4當(dāng)溫度為21.4０鋼軌預(yù)留軌縫為9。000３39當(dāng)溫度為2２。４0鋼軌預(yù)留軌縫為9.0００044當(dāng)溫度為2３。４0鋼軌預(yù)留軌縫為８．99９７49當(dāng)溫度為24。4０鋼軌預(yù)留軌縫為8．99９４54當(dāng)溫度為25。40鋼軌預(yù)留軌縫為８。999１59當(dāng)溫度為26．4０鋼軌預(yù)留軌縫為8。998864Pressanykeytocoｎtinue附表一：源程序如下計算動彎矩Md＃iｎcｌude<stdio。ｈ＞＃iｎｃludｅ<math。ｈ〉vｏｉｄmaｉn（）｛?dｏｕbｌｅＤ，a，u,k，E，Iｘ，y0，M0,R０,Ｐ0i，xｉ，x１; douｂｌｅVｍａx，ho,ａo,bo,Mｄ；?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”)； 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））;?Ｍ0=1/（4*k）＊P０ｉ*(1+ｅxp（-k＊xｉ）*（coｓ（k＊xi)-sin(k＊xｉ）)）; pｒｉntf（”鋼軌基礎(chǔ)彈性模量u=%７.２lf\ｎ"，ｕ)； pｒintf(”剛比系數(shù)k＝％7.8lf\n”，ｋ）； ｐrintf（＂靜彎矩Ｍ０＝％1０.２lf\ｎ”，M0）;?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）;?ａｏ=0.6＊Ｖmax/1０0；?ｂo＝0.0０2＊ho；?Ｍd＝M0*(1+ao+bｏ）＊1．45;?printf（＂鋼軌上的動彎矩為Md＝％lｆ＼n”，Md）；}2計算允許溫度壓力＃include＜stｄio。h>#ｉｎclｕde〈math。ｈ〉＃defｉｎeK１.3＃ｄｅfineＰＡI3．141５9２６doublel0=４0０，r０,f０p,r1,r=80000，p，e，iｙ;doubｌef=０.2,q，p0０，ｃ，d,l2,f０e，l，ｆ0e1；dｏubleｂ，temｐ;voidfindL(doublea,doｕblea0）｛?doubｌea1,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(＂重新計算后的l=％lf＼ｎ”，a1）； b=b1；? fｉnｄＬ(a１，ａ)；?｝}inｔｍain（）{ dｏｕblei,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)； temp=ｅ＊iy＊（poｗ(PAＩ,5））; r0=（ｌ0＊l0)/(8*f０p）； ｒ1＝1/（1/r0+1／ｒ）； ｃ=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（”重新計算后的l=%lf\n"，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=％lｆ\n”，ｐ00);?printf（"計算誤差為ｄ=%lf\n",d);? rｅturｎ0；｝３計算長軌和緩沖軌間預(yù)留縫＃ｉｎcｌｕde<stｄiｏ.ｈ＞＃ｉnｃludｅ<ｍath．ｈ＞voidmａiｎ(）｛?doｕｂleT［11］={16.400０00，17．400000，1８。40000０,1９。400０00,２0．4000０0，21。400０0０，22.４00００0,23。40０000,2４。400000,2５。４0００00,26。40０000｝, double?a,r，ｒ2，E，F(xiàn),ｗ,pｔ1，pｔ2,pH，ｌc1,ld1,lｃ2，ld２，ｌ1,ｌ2，l，lg,Tmaｘ，Ｔmin，L； inｔi; 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("請輸入鋼軌接頭阻力pH：＼n＂）； ｓｃａnf(＂％lｆ”，＆ｐH）；? ｐrintf(”請輸入最高軌溫Ｔmax：\n")； ｓｃanf（”％lｆ”,&Tｍax）； ?ｐrｉnｔf(”請輸入最低軌溫Ｔmin：＼n"); scanf("%lf＂，＆Ｔmin); prinｔｆ(”請輸入標(biāo)準(zhǔn)軌的長度L:\ｎ＂）; sｃａnf（"％lf”，&L）；r=r2／(2＊a）；?for(i=０；i〈１1；ｉ++）{?ｐt１=F*E*