顺港扣轨计算吊轨

1、顺港铁路线加固设计优化方案一 原设计加固概叙国道325线文车至北罗坑段改建工程K421+502.5框架桥下穿顺港铁路线，在框架桥顶进前对铁路需要进行加固，设计加固方案为“横抬纵挑”方式，横梁采用6根一束55号工字钢，间距1m，纵梁采用6根一束55号工字钢，边压梁和中压梁分别采用33号工字钢和P43轨。如下图示：其中，33、55号工字钢非国标构件（GB/T 706-1988），需要定制加工，且经过项目部技术人员进行演算，设计加固方式稍显保守。故对加固方案作出一定优化，既保证线路安全通行，又节省人工、材料、机械费用。经过优化后方案为：横抬梁采用2根一束36a工字钢，间距1.5m，纵梁采用6根一束5

2、6a工字钢，边压梁采用3根一束的P43轨，中压梁为3根一束P43轨正反扣。二 优化方案计算1.纵梁计算因为横梁布置间距较密，跨度小，按行车线下“悬空”列车通行计算，当框架桥顶进穿越行车线时，横梁下设置滚筒，主要荷载为纵梁和压梁承受。荷载均匀分布在纵梁及压梁之上，起传力作用的横梁变形很小，故纵梁及压梁所产生挠度一样，则可以得出以下结论：f纵梁=f边压梁=f中压梁（式1）f纵梁=P纵梁l3/48EI纵梁（式1.1）f边压梁=P边压梁l3/48EI边压梁（式1.2）f中压梁=P中压梁l3/48EI中压梁（式1.3）纵梁的跨度为12.5m，列车标准活载按跨中弯矩影响线确定最不利位置如下图：顺港桥铁轨为

3、P50轨，铁轨自重G1=12.5*500*2=12.5KN此时桥上总荷载Q=220*8+12.5=1772.5KN则可得2 P纵梁+2P边压梁+P中压梁=1772.5KN （式2）查阅相关资料得出以下数据：56a工字钢,I56=65600cm4，I纵梁=6*65600=393600 cm4P43轨，I43=1489cm4，I中压梁=3*1489=4467cm4I中压梁=3*1489=4467cm4E=2.1*105Mpa将以上数据带入式一，式二可得：P纵梁=864.39KN, P边压梁=9.89KN, P中压梁=9.89KN纵梁，压梁跨度均为12.5m，且横梁间距较密，可以认为是均布荷载q纵梁

4、=864.39KN/12.5=69.15KN/mq边压梁=9.89KN/12.5=0.79KN/mq中压梁=9.89KN/12.5=0.79KN/m各梁跨中最大弯矩为：M纵梁=1/8q纵梁l2=0.125*69.15*156.25=1350.6KN*mM边压梁=1/8q纵梁l2=0.125*0.79156.25=15.2KN*mM中压梁=1/8q纵梁l2=0.125*0.79*156.25=15.2KN*m各梁跨中界面最大正应力=M/W则纵梁=1350.6*106/6*2340*103=96.2Mpa边压梁=15.2*106/3*212.7*103=23.8Mpa中压梁=15.2*106/3*

5、212.7*103=23.8Mpa均小于热轧钢的许用最大应力【0】=210Mpa，强度满足要求。各梁跨中挠度f=5ql4/384EI，则f纵梁=5q纵梁l4/384EI纵梁=5*69.15*103*12.54/384*2.1*105*106*393600*10-8=0.0266mf边压梁=5q中压梁l4/384EI边压梁=5*0.78*103*12.54/384*2.1*105*106*4467*10-8=0.0266m f中压梁=5q中压梁l4/384EI中压梁=5*0.78*103*12.54/384*2.1*105*106*4467*10-8=0.0266m各梁挠度相等，证明假设正确，且

6、挠度小于12.5/400=0.0313m，刚度满足要求。2.横梁计算由于纵梁间距9m，横梁计算跨度取9m，计算见图如下：横梁间距1.5m，则F纵梁= q纵梁*1.5=69.15*1.5=103.7KNF边压梁= q边压梁*1=0.79*1.5=1.19KNF中压梁= q中压梁*1=0.79*1.5=1.19KN支座反力=105.5KN最大弯矩发生在跨中，MMAX=105.5*4.5-103.7*3.9-1.19*2.9=66.9KN.m横抬梁跨中截面最大正应力横抬梁=66.9*106/2*875*103=38.2Mpa，远小于热轧钢许用应力【0】=210Mpa，强度满足要求。设a>b，fmax=Pb(12-b2)1.5/9EIl用叠加法求出横梁的变形：f总=2f纵+2f边压梁+f中压梁I横抬梁=2*15800=31600cm4，E=2.1*