轨道结构及轨道动力学-无缝线路

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1、无缝线路一、无缝线路无缝线路：把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。钢轨接头：列车通过时发生冲击、振动和噪声。冲击力可达非接头区三倍以上温度位移自由伸缩钢轨dL当轨温变化t℃时，其伸缩量为l＝a·l·t（6－1）式中a钢轨的线膨胀系数，取11.8×10-6/℃；l钢轨长度（mm）；t轨温变化幅度（℃）。自由伸缩钢轨没温度应力。温度力如果轨条两端被完全固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨内部产生温度应力。温度应力t为：t＝E·t＝EΔL/L（6－2）式中E钢的弹性模量，E＝2.1×105Mpa；t钢的温度应变；将E、a

2、之值代入式（6－2），则温度应力为：t＝2.1×105×11.8×106t＝2.48t(MPa)（6－3）一根钢轨所受的温度力Pt为：Pt＝t·F＝2.48t·F（N）（6－4）式中F钢轨断面积（mm2）。温度力和应力与轨条长度无关放散温度应力式无缝线路放散温度应力式无缝线路，又分为自动放散式和定期放散式两种自动放散式：在大桥上、道岔两端为释放温度力，铺设伸缩调节器，允许长轨条自由伸缩。由于扣件阻力，轨条中间部位有温度应力定期放散式：每年调整放散1～2次。放散时，松开焊接长钢轨的全部扣件，使它自由伸缩，在缓冲区用调节轨调节位移量。温度应力式温度应力式无缝线路：阻止

3、钢轨两端自由伸缩，允许温度力存在。由钢轨接头和扣件阻力阻止伸缩位移：两端由2～4根标准轨组成缓冲区，两端的伸缩受到一定的限制，中间部分完全不能伸缩，因而在钢轨内部产生很大的温度力；分为固定区、伸缩区和缓冲区两端锚固：伸缩位移完全阻止，轨条温度力处处相同－－跨区间无缝线路中和轨温：锁定轨温稳定断轨断缝宽度伸缩调节器（附近钢轨位移问题）允许温降允许温升锁定范围二、桥上无缝线路由于温度差异或挠曲变形，使梁和轨之间产生相对位移。这些相对位移通过道床和扣件传递，产生梁轨相互作用力。伸缩力：因温度变化引起的梁轨相互作用力挠曲力：因列车荷载使梁挠曲而引起的梁轨相互作用力梁轨相互作用梁轨相互作

4、用力分别作用在梁和轨上附加力增加了钢轨纵向力水平．增加钢轨断裂和轨道失稳可能性附加力通过桥跨作用于墩台，增加了墩台纵向力水平相互作用力的大小取决于：有碴桥：道床无碴桥：扣件阻力表6-13桥上无缝线路线路纵向阻力（N/cm）线路条件固定区无载阻力机车下有载阻力车辆下有载阻力断轨伸缩区阻力伸缩调节器伸缩区阻力有碴轨道常阻力扣件7011070110110有碴轨道小阻力扣件43.366.743.366.766.7无碴轨道小阻力扣件5076.75066.766.7明桥面K型扣件1-2-135.454.335.447.247.2明桥面K型扣件1-3-128.143.128.137.537.

5、5明桥面K型扣件1-4-123.836.423.831.731.7梁轨相互作用基本微分方程P+dPPP+dPPdx任取一微段dx长的钢轨，如图6-18所示。梁和钢轨位移均以向右为正，梁、轨相对位移为：Ｙ　轨位移梁位移梁轨相互作用力q和钢轨附加纵向力p都是相对位移z的函数。由钢轨变形条件有：基本微分方程：影响因素：线路纵向力、梁长度，长钢轨的布置方式、梁跨支座布置方式、桥跨结构、材料有关、墩顶位移，一般要进行数值计算伸缩力的计算梁轨温度差：取一天内可能出现的最大温差，钢梁取25℃，有碴混凝土桥取15℃，无碴混凝土梁取20℃。单跨简支梁为例说明伸缩力传递情况，并假定桥梁位于无缝线路

6、固定区，如图6－19所示。温度变化时，桥跨结构相对固定支座自由伸缩，线性变化。不考虑墩顶位移：对于一般矮墩、可以认为墩顶的位移为零，而误差在可以接受。挠曲力的计算梁在列车荷载作用下，梁发生挠曲变形。产生梁轨相对位移荷载大小不同，挠曲变形不同：有荷阻尼与无荷阻尼梁各点纵向位移单独计算线桥墩一体化基于梁轨相互作用基本微分方程，建立线桥一体化模型，编制计算软件统一计算各种桥型的伸缩力、挠曲力、断轨力及制动力计算。有碴桥相互作用？