铁道工程无缝线路课程设计

课程设计课程名称铁道工程设计题目无缝线路的设计院系土木工程系专业隧道和地下工程年级2008级姓名学号指导教师指导教师（签字）西南交通大学峨眉校区2011年5月20日目录第一章、无缝线路计算任务书2原始资料21、轨道条件22、计算内容2第二章、无缝线路的计算4一、确定正线轨道类型4二、强度计算41、轨道条件4（1）计算K值4（2）计算4P（3）计算静弯矩40M（4）计算动弯矩MD5（5）计算动弯应力5GDJ,（6）钢轨强度检算62、混凝土枕强度检算6（1）计算K值6（2）计算6P（3）计算枕上动压力RD6（4）轨枕弯矩计算74、路基顶面强度检算8三、无缝线路结构计算参数81、无缝线路结构计算参数，确定锁定轨温82、无缝线路稳定性条件计算9（1）对于曲线段9（2）对于直线段103、无缝线路类型12四、设计锁定轨温12对于曲线段12对于直线段12五、伸缩区长度的计算13L六、施工预留轨缝131、缓冲轨间预留轨缝132、长钢轨端部接头143、轨间接头预留轨缝14七、设计成果汇总14无缝线路计算任务书原始资料1轨道条件111铺设地点1234567890北京库尔勒锦州洛阳济南兖州太原通化开封青岛长沙上海南昌衡阳重庆南宁厦门广州台南湛江112轨道类型重型次重型113设计区段的最小半径01234400500600700800114轨下基础刚度D值（KN/CM）重型01234计算钢轨325350375400425计算其他650700750800850次重型1234567890计算钢轨175195215235260285295315335360计算其他35039043047052057059063067072012运营条件121机车类型东风型内燃机车（DF4）DF8DFH4ND5SS2SS36Y22车辆类型车辆（C62）2、计算内容21锁定轨温22伸缩区长度23预留轨缝24道床及路基面、轨枕强度检算运营条件附表一机车类型轮重KN第一轮中心至前面车钩中心距离（M）第二轮中心至第一轮中心距离（M）第三轮中心至第二轮中心距离（M）第四轮中心至第三轮中心距离（M）第五轮中心至第四轮中心距离（M）第六轮中心至第五轮中心距离（M）后面车钩中心至第六轮中心距离（M）速度KM/H7Y211282832233523358016233523352832100C62车辆102514961756951751496第四轮中心至后面车钩中心无缝线路的计算一、确定正线轨道类型1、年通总重；根据线规规定正线轨道类型为重型MTW402、确定正线轨道结构根据线规GB5009099规定，新建线路，重型应采用无缝线路。3、机车采用6Y2型电力机车，车辆为C62。二、强度计算1、轨道条件6Y2机车前后有两个转向架，每个转向架为三个轴，前后转向架最近轴距为8016M。（1）计算K值型钢筋混凝土枕1840根/KM钢轨支座刚度D检算钢轨325K/NCM轨枕间距，因此0418A32564UMPMEJ这里新轨对水平轴的惯性矩。60/GM437J（2）计算P其中列表进行（见附表1）,由表中看出，动5和KCOSINKXEKX（动8轮为最大，也就是最不利轮位，以它作为计算弯矩的1520643N依据。对于车辆同理可得12603P则运营是按照最不利荷载即最大荷载计算取125KPN（3）计算静弯矩0M01125N64MPKMKM（4）计算动弯矩DM01DF内燃机车计算钢轨轨底弯曲应力时，速度系数为66V在的曲线上，容许欠超高，40RMHAX8108/2/PVKMS最大欠超高2AXMAX0PQVHR计算偏载系数02082164A、在的曲线上，横向水平力系数4R180F5676KDMNMB、在直线地段上，横向水平力系数25F21013DKA（5）计算动弯应力,JDG新轨截面模量33129690WMMA、曲线轨底动弯拉应力3174K10DGMNMPAA轨头动弯压应力J316M29DWB、直线轨底动弯拉应力315K106DGMNMPAA轨头动弯压应力312M5490DJW（6）钢轨强度检算已知无缝线路钢轨的温度应力；对于U71MN钢轨，屈服极51TMPA限，安全系数，则，温度应力457SMPA3KS35K，查表知TET地区最高轨温最低轨温中间（平均）轨温青岛（济南）625C197214C温度应力T4809ETMPA制动力10FMPA因此，允许应力A、曲线轨底1901039GDTF轨头22JTFB、直线轨底3645GDTF轨头15409163JTF所以6Y2型机车通过时，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650/DNM6501943UMPA1454520317KEJ（2）计算P列表计算（见附表2）KCOSINKXEKX（动轮5和8为最大，是最不利轮位且109PKN（3）计算枕上动压力RD6Y2型内燃机车，计算枕上压力时，速度系数及偏载系数为075064502082164HA53MA、曲线不考虑横向水平力系数，则011045345612097DKARPKNB、直线不考虑横向水平力系数，则01245310969DKARPKN（4）轨枕弯矩计算轨下截面正弯矩2/18GDSDABMKRE枕中截面负弯矩21438ZDSDLAE对于型轨枕轨的轨底宽1250,0,95,60/LMAEMKG，代入上式150BMG3MKNAA、曲线地段215079K98GDGNMA2243058051764ZDGKNMMAB、直线地段25016978KM98GDGMNMA224350950169154ZDGKNMMA3、道床顶面强度检算对于碎石道床允许应力，对于型轨枕，中部不掏空，有效H05MPA支承长度，轨枕底面平均宽度为，因此/175EM275BMA、曲线段道床顶面压应力H/0AX1634275DBRMPAEB、直线段道床顶面压应力H/9MA021DBE所以道床强度满足要求。4、路基顶面强度检算对于新建线路路基，允许应力，013RMPA1275COTT31964OBHM/2TCT80OE由原始资料可知，面碴厚为，垫层厚为，因此，道床计算厚2520M度，则有，可知路基顶面应力属于第二区域503HM12H则/2DRRETGA、曲线地段70012235135RROKNMPAMTGB、直线地段69RROT因此，满足强度要求。三、无缝线路结构计算参数1、无缝线路结构计算参数，确定锁定轨温因为，安全系数457SMPA13K则S3154SAK允许降温幅度A、在R为400M的曲线地段190GDMPA0553149016282GDFTCEA拉J0554DFT压B、在直线地段1306GDMPA05541882FTCEA拉05531760GDFT压2、无缝线路稳定性条件计算（1）对于曲线段A、计算温度压力和允许温度压力、PNP当时，40LM2OEF2OPFMF，4152JY87/Q换算曲率61/2211835040OPOPFMRRL2526710EIBN32211327776624150508715208743501MOELFQBRQ43L计算得到与原假定不符。设，重新计算。04LM24603ML/OEF列表计算Q87R03783209221071622050331/Q0114942529R“395823928939287R2857143LL6053133835371461635280528533526101353141592654L24603188071878318778F2F0E075701670037B115204800F0E2最终取得，变形曲线长度，作为原始弹性初弯1873LM/0167OEFM矢度。B、计算温度压力和允许温度压力、NP22002256413148710387400101638NEPYEQPFFREIKN安全系数取,；13K348279NPKN纵向附加力075FFF允许温升幅度；30556410672108FWTCE2745FCM（2）对于直线段A、试算直线地段值L当时，L402OEFM2OPFFM，4152JY87/QN换算曲率61/2280OPFRL25426611043210EIBNM32211326666624100873087441MOELBFQBRQ3L计算得到与原假定不符。设，重新计算。04LM213ML/OEF列表计算Q87R027910427003906838721/Q0114942529R“394353783937790R10000000LL446566681112062381094195261092511093141592654L21132105861046010452F2F0E055800390003B14344200F0E2最终取得，变形曲线长度，作为原始弹性初弯1046LM/039OEFM矢度。B、求PN、P220022564131487103874000138NEPYEQPFFREIKN安全系数取K13；3482791NPKNK允许温升幅度；3055641067208FWTCEF2745FCM3、无缝线路类型计算参数无缝线路铺设地点在青岛，查表知地区最高轨温最低轨温中间（平均）轨温青岛（济南）625C197C214；62519782T1092T（1）、曲线地段0MIN,56TT拉稳（2）、直线地段0I,497132TTC拉稳则有成立，INTT压拉稳，结论可采用温度应力式无缝线路类型四、设计锁定轨温对于曲线段锁定轨温上限0MIN61297415STTC上拉锁定轨温下限AXI63STT下压稳，/0050541527S上下中设计锁定轨温范围05STCC对于直线段锁定轨温上限0MIN85197654STT上拉锁定轨温下限AXI2CSTT下压稳，/005056431S上下中设计锁定轨温范围055STC温度压力峰检算0MAXIN0505621974TTC中能满足的条件，最大压力峰值不致引起跑道危险。67WTC中五、伸缩区长度的计算L计算参数设计锁定轨温028钢轨接头阻力（扭矩为）51JPKN90MA钢轨纵向阻力/R最大温升0MAX625834STTTC开最大温降IN197S降取0MAX47TTC降3AX252547509641JFPLMR伸取整为缓冲轨长度的整倍数得LM伸六、施工预留轨缝1、缓冲轨间预留轨缝2MAX255541010180237474JSPLRLTTEF总伸2MIN255541010180277474JSPLRLTTEF总缩829M预上构总缩12M预下最佳预留轨缝,取050512705M预预下预上12、长钢轨端部接头22MAXMAX5255