【钢轨受力计算过程的案例】1800字

钢轨受力计算过程的案例综述1.1CRH1E型动车组由表2-3可得，CRH1E型动车组最大轴重为17t，则轮重8.5tP轮式中g——重力加速度，本设计取g=9.81m/P轮得：P钢轨受力示意图见图2-1。图2-1钢轨受力示意图1）有砟轨道钢轨支座刚度D可由下式计算得到：D=1式中DpDDb——道床及路基刚度；Db=Clbα2,其中C为道床系数，l根据《铁路轨道设计规范》中，钢轨支座刚度D的取值[10]见表2-4。表2-4钢轨支座刚度轨枕类型轨下胶垫刚度（kN/mm）D（kN/mm）Ⅱ型混凝土轨枕110308027.2Ⅲ型混凝土轨枕8033所以在本设计中钢轨支座刚度D取值为33kN/mm。2）钢轨基础弹性模量u可由下式计算得到：u=D式中a——轨枕间距，本设计中为a=600mm所以u=D3）钢比系数k可由下式计算得到：k=4式中E——钢材的弹性模量，本设计取为E=206kN/I——截面惯性矩。由于钢轨垂直磨耗的不同，导致钢轨截面发生变化，同时截面惯性矩发生变化，导致钢比系数k也会发生变化，列表计算钢比系数k，计算结果如表2-5.表2-5钢比系数计算表钢轨垂直磨耗（mm）刚比系数k（mm-1）00.0012030.0012160.0012390.001264）由文克尔假定所推出的地基梁的分布函数[11]为： ηkxμkx式中ηkx μkx由此可以推出下列函数：y=M=R=式中y——钢轨下沉量； M R其余各符号意义均与前面相同。5）计算钢轨最大静位移，静弯矩，静反力。以钢轨垂直磨耗为0时为例。①计算截面1：kx根据式（2-5），（2-6）得：截面121-0.04281-0.0351yM=P4kμkxR=②计算截面2：kx截面12-0.04281-0.03511yM=P4kμR=截面yM（kN∙m）R（kN）10.87116.67228.73420.87116.67228.734截面3和4可以由对称性得到。由此可以得到：yMR同理可以由上述计算公式得到钢轨磨耗分别为3mm，6mm，9mm时的yjmax，Mjmax，表2-6CRH1E型动车组yjmax，Mjmax，钢轨垂直磨耗（mm）刚比系数（mm-1）yMR00.00120.87116.67228.73430.001210.87816.65828.97960.001230.89316.45529.47790.001260.91616.15430.234对比钢轨垂直磨耗为0mm，3mm，6mm，9mm的yjmax，Mjmax，Rjmax可以得到：yjmax随着钢轨磨耗的增加呈现上升趋势；1.2CJ2型动车组由表2-3可得，CJ2型动车组最大轴重为15t，则轮重7.5t得：P钢轨受力示意图见图2-2。图2-2钢轨受力示意图1）钢轨支座刚度D，钢轨基础弹性模量u，钢比系数k均和CRH1E型动车组相同，具体取值见表2-7。表2-7CJ2型动车组钢轨各项参数钢轨垂直磨耗（mm）刚比系数k（mm-1）钢轨支座刚度D（kN/mm）钢轨基础弹性模量u（kN/mm00.00120330.05530.0012160.0012390.001262）计算钢轨最大位移，弯矩，反力。以钢轨垂直磨耗为0时为例。①计算截面1：kx根据式（2-5），（2-6）得：截面121-0.04231-0.0563yM=P4kμR=②计算截面2：kx截面12-0.04231-0.05631yM=P4kμR=截面yM（kN∙m）R（kN）10.76914.46525.36720.76914.46525.367截面3和4可以由对称性得到。由此可以得到：yMR同理可以由上述计算公式得到钢轨磨耗分别为3mm，6mm，9mm时的yjmax，Mjmax，表2-8CJ2型动车组yjmax，Mjmax，钢轨垂直磨耗（mm）刚比系数（mm-1）yMR00.001200.76914.46525.36730.001210.77514.38225.570