课程设计--无缝线路设计 18页

课程名称：《铁道工程》设计题目：无缝线路设计院系：土木工程系专业：铁道工程班级：级班学号：2姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2012年6月3日13 课程设计任务书专业铁道工程姓名学号20开题日期：2012年5月6日完成日期：2012年6月3日一、设计的目的通过本次设计，让学生初步掌握无缝线路设计的设计步骤、方法及具体的计算过程。培养从事无缝线路方面的设计能力二、设计的内容按照教学班名单，选择自己的设计数据，完成各自要求的无缝线路计算内容。1、锁定轨温2、伸缩区长度3、预留轨缝4、道床及路基面强度检算三、设计要求：为满足无缝线路安全可靠地完成运输任务，必须符合强度条件和稳定性条件的基本要求。1、无缝线路强度计算2、稳定性条件及计算3、无缝线路结构设计三、指导教师评语四、成绩:指导教师(签章)年月日13 目录一、设计原始资料1（一）轨道条件1（二）运营条件1二、确定正线轨道类型1三、强度计算1（一）轨道条件11．计算k值12．计算23．计算静弯矩M024．计算动弯矩Md25．计算动弯应力26．钢轨强度检算3（二）混凝土枕强度检算31．计算k值32．计算33．计算枕上动压力Rd44．轨枕弯矩计算4（三）道床顶面强度检算5（四）路基顶面强度检算5四、无缝线路结构计算参数6（一）无缝线路结构计算参数6（二）无缝线路稳定性条件计算61．试算曲线地段值62．求PN、[P]73．试算直线地段值8（三）无缝线路类型：91．曲线地段92．直线地段9五、设计锁定轨温91．曲线地段92．直线地段10六、伸缩区长度的计算101．曲线地段102．直线地段10七、施工预留轨缝111．曲线地段112．直线地段11（二）缓冲轨间预留轨缝1113 1．曲线地段112．直线地段12（三）长钢轨端部接头121．曲线地段122．直线地段13（四）缓冲轨间接头预留轨缝131．曲线地段132．直线地段13（五）长轨轨端接头预留轨缝131．曲线地段132．直线地段13（六）计算结果汇总131．曲线地段132．直线地段131313 无缝线路设计一、设计原始资料（一）轨道条件铺设地点：洛阳轨道类型：设计区段最小半径：轨下基础刚度Ｄ（）：计算钢轨425计算其他850轨枕为S—2型混凝土轨枕，配置数为每千米：（二）运营条件机车类型：ND5车辆类型：C62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/hND5106.453.152.551.88.21.82.553.105160C62车辆102.5104961.756.951.751.496（第四轮中心至后面车钩中心）二、确定正线轨道类型无缝线路三、强度计算（一）轨道条件ND5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8.2。设计两个机车挂一个车厢，共16个轮轴。1．计算k值S-2型钢筋混凝土枕：根∕钢轨支座刚度D：检算钢轨轨枕间距，因此：13 这里新轨对水平轴的惯性矩。1．计算分别以动1、动2为计算轮，计算，（值是根据值，查表可得）列表进行（见附表1），由表中看出，动12轮104090.15Ｎ为最大，也就是最不利轮位，以它作为计算弯矩的依据2．计算静弯矩M03．计算动弯矩Md内燃机车计算钢轨轨底弯曲应力时，速度系数为：A、在的曲线上，容许欠超高，计算偏载系数：在的曲线上，横向水平力系数，∴B、在直线地段上，横向水平力系数，∴4．计算动弯应力新轨截面模量A、曲线轨底动弯拉应力13 轨头动弯压应力　B、直线轨底动弯拉应力轨头动弯压应力1．钢轨强度检算已知无缝线路钢轨的温度应力；对于U74钢轨，屈服极限，安全系数，因此，允许应力A、曲线轨底轨头B、直线轨底轨头所以ND5型机车通过改曲线时，钢轨强度满足要求。（二）混凝土枕强度检算1．计算k值计算轨枕弯矩、道床应力，用2．计算列表（见附表2）计算，动轮4（或动9）为最大，是最不利轮位。13 1．计算枕上动压力RdND5型内燃机车，计算枕上压力时，速度系数及偏载系数为：A、曲线不考虑横向水平力系数，则B、直线不考虑横向水平力系数，则2．轨枕弯矩计算轨下截面正弯矩枕中截面负弯矩对于S-2型轨枕轨的轨底宽，代入上式：A、曲线地段(B、直线地段(13 （一）道床顶面强度检算对于S-2型轨枕，中部不掏空，有效支承长度，轨枕底面平均宽度为，因此：A、曲线道床顶面压应力B、直线道床顶面压应力对于碎石道床允许应力，所以道床强度满足要求。（二）路基顶面强度检算由原始资料可知，面碴厚为，垫层厚为，应次，道床计算厚度。所以，该轨道路基顶面处于与之间，则路基顶面应力：A、曲线地段B、直线地段对于既有线粘砂土路基，允许应力，因此，满足强度要求：13 一、无缝线路结构计算参数（一）无缝线路结构计算参数因为，安全系数则A、在R为的曲线制动地段B、在直线制动地段（二）无缝线路稳定性条件计算1．试算曲线地段值当时，，，，，，换算曲率]13 ∴计算得到与原假定不符。设，重新计算；以再次试算，求得则该与第二次设的不符，再设，计算；，再求得到，则，该与第三次设的不符，再设，计算；，再求得到，则，该与第四次设的不符，再设，计算；，再求得到，则，基本上与原来的相接近，因此取：作为变形曲线长度，作为原始弹性初弯矢度。1．求PN、[P]13 1．试算直线地段值当时，，，，，，换算曲率]∴计算得到与原假定不符。设，重新计算；以再次试算，求得则该与第二次设的不符，再设，计算；，再求得到，则，基本上与原来的相接近，因此取：作为变形曲线长度，作为原始弹性初弯矢度。（2）求PN、[P]13 （一）无缝线路类型：计算参数：无缝线路铺设地点在洛阳，其地区历史最大轨温差：1．曲线地段结论：可采用温度应力式无缝线路类型2．直线地段结论：可采用温度应力式无缝线路类型二、设计锁定轨温1．曲线地段设计锁定轨温：设计锁定轨温范围：13 1．直线地段设计锁定轨温：设计锁定轨温范围：温度压力峰检算：能满足的条件，最大压力峰值不致引起跑道危险。二、伸缩区长度的计算1．曲线地段计算参数：设计锁定轨温钢轨接头阻力（扭矩为）钢轨纵向阻力最大温升最大温降取取整为缓冲轨长度的整倍数得2．直线地段计算参数：设计锁定轨温13 钢轨接头阻力（扭矩为）钢轨纵向阻力最大温升最大温降取取整为缓冲轨长度的整倍数得一、施工预留轨缝1．曲线地段最大温度压力最大温度拉力而接头阻力，可见大钢轨于铺设后轨温上升式下降至或时，从不发生伸长及缩短位移2．直线地段最大温度压力最大温度拉力而接头阻力，可见大钢轨于铺设后轨温上升式下降至或时，从不发生伸长及缩短位移（二）缓冲轨间预留轨缝1．曲线地段13 最佳预留轨缝1．直线地段最佳预留轨缝（二）长钢轨端部接头1．曲线地段13 1．直线地段（二）缓冲轨间接头预留轨缝1．曲线地段2．直线地段（三）长轨轨端接头预留轨缝1．曲线地段2．直线地段（四）计算结果汇总1．曲线地段设计锁定轨温：伸缩区长度：施工预留轨缝：　2．直线地段设计锁定轨温：13 伸缩区长度：施工预留轨缝：　13