轨道课设实例

1、目录1. 设计目的及意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32. 设计参数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33. 设计理论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84. 计算过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225. 验算过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286. 结

2、束语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307. 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30路基上无缝线路课程设计(海滨学院土木工程1212班张波，学号:)1. 设计目的及意义铁路轨道是土木工程中的一门重要学科，是从事城市轨道交通和铁路结构设计、施工以及管理等方面的重要基础课。无缝线路是上个世纪开始着手研究的一种轨道线路。与普通线路相比，无缝线路消灭了大量的接头，具有行车平稳、旅客乘坐舒适、机车车辆和轨道的维修费用少、使用寿命长等一系列优点。随着新建铁路

3、路基建筑质量的提高及工后沉降大幅度降低、道床密实度及稳定性达到设计开通速度要求，新线上可以实现一次铺设跨区间无缝线路，消除了普通线路接头的“记忆病害”，大幅度提高了轨道的平顺性。无缝线路课程设计的目的是通过无缝线路的设计，巩固提高已学的理论知识；通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力；学习无缝线路设计的一般过程，并了解设计时的注意事项以及设计之后的检算内容；同时，通过课程的设计，提高运用程序解决有关计算及验算问题的能力。课程设计对于培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力都具有重要的意义。同时，对于提高实际工作能力和综合素质方

4、面亦具有重要的意义。2. 设计参数主要技术指标：贵阳地区某段路基上铺设普通无缝线路，设计其锁定轨温。2.1 轨道所在地区历年最高、最低气温和中间轨温查表7-2确定：地区最高轨温最低轨温中间轨温贵阳61.326.8-7.8最高轨温应按当地历年最高气温加20计，长隧道内最高轨温可按当地最高气温计，最低轨温应按当地历年最低气温计。2.2 运营条件：列车运行速度为：75km/h、曲线半径：800m、机车参数：东风4（DF4）型内燃机车，最高时速150km/h。表1：机车计算参数机车型号轮轴名称轮重（kN）轮距（cm）东风4（DF4）第一转向架I112.8180II112.8180III112.8840

5、第二转向架I112.8II112.8180III112.8180其中：静弯矩；静挠度；轨枕上的静压力。2.3 钢轨条件钢轨：60kg/m；轨枕：III型混凝土枕，1667根/km，轨枕间距a=60cm；道床：道碴为一级道碴，面砟厚25cm，底砟厚20cm。路基填料：沙粘土；钢轨支座刚度：检算钢轨D=（N/cm）检算轨下基础：D= （N/cm）曲线最小半径：R=800m混凝土线路初始弯曲：轨道容许弯曲变形矢度：原始弹性弯曲矢度：0.3cm原始塑性弯曲矢度：0.3cm附加速度系数：附加速度系数附加速度系数速度范围 km/h电力牵引内燃机牵引检算钢轨120V160检算钢轨下沉及轨下基础各部件160h

6、2:h=Rd4h2(tan)23.7.3.3 道床及路基强度检算：检算道床及路基面强度时应满足下式：zzll式中，z、z分别表示道床的实际应力和允许承压应力。对于碎石道床：z=0.5MPa；对于筛选卵石道床：z=0.4MPa。 l、l分别表示路基的实际应力和允许承压应力。对于新建砂粘土路基：l=0.13MPa；对于既有砂粘土路基：l=0.15MPa。4. 计算过程：4.1 中和轨温的计算：中和轨温的计算需要考虑历年最高和最低轨温，以及允许升温幅度和允许降温幅度，并考虑锁定轨温上下波动。4.1.1 允许温度压力的计算：由程序1对允许温度压力进行计算，程序执行的结果为：4.1.2 根据稳定条件计算

7、允许升温幅度tc：tc = P-2Pf2EF = P2EF = .2.110110.11.810-6 = 47.68即允许升温幅度为47.68。4.1.3 钢轨动态响应的计算：钢轨最大动态响应由程序2进行计算，程序执行的结果为：4.1.4 根据强度条件确定允许的降温幅度td计算公式为：td=-d-fE d=MdW1=56212.10-610-6=141.95MPa =sK2=4571.25=365.6MPatd=-d-fE=（365.6-141.95-10）1062.1101111.810-6=86.22即允许降温幅度为86.22。4.1.5 锁定轨温的计算：锁定轨温根据下式确定：te=Tma

8、x+Tmin2+td-tc2tk代入数据，得： te=61.0-20.62+86.22-47.6820=39.47则锁定轨温上限为：tmax=te+5=44.47 锁定轨温下限为：tmin=te-5=34.47所以，无缝线路中和轨温图如图13所示中和轨温：te=61.0-20.62+86.22-47.6820=39.47设计锁定轨温：te5图13 钢轨中和轨温图4.2 预留轨缝的计算：对于预留轨缝，需要计算长轨与缓冲轨之间的预留轨缝a1和缓冲轨与缓冲轨之间的预留轨缝a2。4.2.1长轨与缓冲轨之间的预留轨缝a1的计算：4.2.2缓冲轨与缓冲轨之间的预留轨缝a2的计算：5. 验算过程：下面分别对

9、钢轨强度、轨枕强度以及道床和路基顶面强度进行检算。由以上计算可知，轨道的最大动态响应为：Md=56212.N.m Rd=69033.N5.1 钢轨强度检算：当曲线半径为R=800m时，f=1.45，对于新轨，不考虑垂直磨耗，截面模量为W底=375cm3，W头=291cm3，故：gd=MdW底=56212.10-610-6=149.90MPajd=MdW头=56212.10-610-6=193.17MPa制动附加应力取f=10MPa；钢轨允许应力=sK2=365.6MPa。温度应力t=2.48（39.47+20.6）=148.97Mpa轨底：底=gd+t+f=149.90+148.97+10=3

10、08.87MPa轨头：头=jd+t+f=193.17+148.97+10=352.07MPa可知，钢轨强度满足要求。5.2 轨枕强度检算：5.2.1 轨下断面正弯矩检算：Mg=Ksa122e-b8Rd=1.069033.0.251.9-0.15810-3=7.79kN.mMg可知，轨下断面正弯矩检算满足要求。5.2.2 中间断面负弯矩检算：Mc=-Ks3l2+4e2-8a1e-12a1l4(3l+2e)Rd =-1.032.52+40.952-80.50.95-120.52.5432.5+20.9569033.10-3 =-6.54kN.m6.5414，故中间截面负弯矩检算亦满足要求。所以，轨

11、枕强度检算满足要求。5.2 道床顶面压应力检算：bmax=mRdbe=1.669033.2751.17510-6=0.34MPaz故道床顶面压应力检算满足要求。5.3 路基基床表面压应力检算：h1=b2cot=27.52cot35。=19.64cmh2=e2cot=117.52cot35。=83.90cm先道床厚度为h=45cm，h1hh2，故有：h=Rd2hetan=69033.0.451.175tan35。10-6=0.09MPal故路基基床表面压应力检算满足要求。所以，轨道强度的检算满足要求。6. 结束语通过该课程的设计，我加深了对铁路轨道课程中有关理论知识的理解，并且使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。例如，在允许温度压力中，平时理解的不够深刻，课设时又必须重新看几遍。同时，在课程设计的过程中，得到了老师很大的帮助和鼓励，从而解决了设