《轨道工程》word版

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1、2104．扣件形变能A4根据实测扣件阻矩资料进行回归分析，求得阻矩M为角位移卢的幂函数，如式(8-20)所示。在温度力P作用下，轨道弯曲，钢轨相对于轨枕转动，产生扣件形变能A。按下式计算：A4一一j':j'pMd,Bdz(8-35)把p=yˊ代人式(8-20)和式(8-35)，得：A4=-frHy'-,dy'dx一一H到（1+µ）／µj':（2π／lfcos/sinπx／l）1+µ／µdx”出设δ=1／lf(2πcosπx/lsinπx／l)”，：（7rsin）1”r（sin）dz若µ为已知，则可用β函数和r

2、函数计算δ的积分。A4一一Hr}(1／l)；(8-36)根据势能逗留值原理，对内力和外力平衡来说，弹性势能的一阶段变分等于零是其充分必要条件。轨道在平面弯曲过程中，随着轨温的变化，弯曲矢度厂随之改变，对于任意变形矢度fi，理论上存在无数多个lin，而实际存在的只能是与之对应的某一最不利的变形波长li，则在计算时可假定总势能A仅与参数厂有关。由于此处的变数仅是一个参变数，因此变分和微分是一致的，在形式上仍可写成：dA／df=（f+f0l／l0则当l≠lo时，无缝线路处于平衡状态的温度力P可用下式计算：P=i1+

3、iq+im／i0用厂=0.2mm，代入式(8-25)，计算所得的温度力P即为保持无缝线路稳定的允许温度力[P]。5．无缝线路安全储备分析无缝线路稳定性计算，显然不能把临界温升作为允许温升使用，而应顾及下列因素的影响。(1)初始弯曲分布的随机性，道床密实度、扣件拧紧程度的不均匀性。(2)轨温测量不精确。(3)计算结果误差。(4)高温条件下，无缝线路可能产生横向累积变形。211因而稳定性允许温升的计算，应当考虑一定的安全储备量，并以基本安全系数定量评价缝线路稳定性安全储备量，基值可通过计算求得：KA=Δtk／Δt

4、u(8-38)式中：KA—无缝线路稳定性基本安全系数；Atk—无缝线路丧失稳定时的临界温升，其大小表征线路为保持稳定性能承受的最大轨温变化幅度；Atu——无缝线路稳定性允许弯曲变形温升。允许弯曲变形温升的取值，既有办法是取轨道变形量／’一0.2cm对应的温升，并认为轨枕位移量在o．2cm以内，道床处于弹性变形范围。但根据实测资料，在荷载作用下，轨枕微量位移，卸载后，道床也会产生残余变形，因此取对应于，一0.2cm的温升作为允许弯曲变形温升．高温季节，轨道会产生积累变形而降低稳定性。允许弯曲变形温升取值应把防止

5、无缝线路产生弹动现象作为先决条件，并限制轨道产生积累变形。据测得的日温差频数及轨温昼夜变化对无缝线路的横向积累变形，经计算，取f=0.02～0.05cm所对应的温升At作为无缝线路稳定性允许弯曲变形温升Atu，f取值与轨道结构类型及道床密实度有关，通常取f=0.02cm。这样，只要初始弯曲不超设计允许值，锁定轨温至最高轨温的温升也不超过允许值，则在高湿季节，一昼夜内，无缝线路的最大弯曲变形量不超过0.02cm，经过一个季节运营后，积累变形量不会超过o．2cm，并保证在温度力和列车荷载作用下，不产生弹动现象而失

6、稳。根据两种轨型、混凝土轨枕(1840根/km)，在列车荷载作用下，车辆两转向架之间的轨排受负弯矩而浮起的实测道床阻力，计算求得不同半径曲线的临界温升Atk.允许弯曲变形温升{At。，从而求得基本安全系数KA，如表8-8所示。无缝线路的基本安全系数表8—8由于无缝线路纵向力分布不均匀及运营过程中锁定轨温的变化两个附加因素附加安全系数Kc。212稳定性计算时，不论直线或曲线均考虑在轨道弯曲变形范围内纵向力分布不均匀的峰值相当于10℃的温度力，但由于纵向力不均匀分布有较大的随机性，把其换算为均匀分布纵向力AP，则

7、相当于8℃的温度力。在确定稳定性允许温升时，还要考虑无缝线路经过长期运营后锁定轨温的变化，根据试验及统计分析，锁定轨温变化在8℃以内时，由设计予以修正。对锁定轨温变化的修正，直线与曲线区段采取不同的处理办法。在直线和半径大于2000m的曲线上，为保证有充裕的养护维修作业时间，考虑高温季节也可安排必要的养护维修作业，因此在允许温升中，修正锁定轨温8℃。在半径小于2000m的曲线上，锁定轨温差异在作业安排中加以修正，而允许铺设温升不作修正。考虑以上因素后，计算得附加安全系数如表8-8所示。无缝线路稳定性的实际安全

8、系教为基本安全系数和附加安全系数之积：Ko—KaKc。(8-39)最后得无缝线路稳定性的安全系数如表8-8所示。实际安全系数Ko表征无缝线路的实际安全诸备。(5)无缝线路稳定允许温度力和允许温升算例。【例2】60kg/m钢轨无缝线路，R=2×l05uii，F=77.45cm2，Jz一524cm4，E=2.1X107N／crri2,Zo一720cm,io=i%,d=58.33%,a一1.18×10--