无缝线路稳定性分析普通无缝线路设计超长无缝线路及特殊地段无缝线路ppt课件.ppt

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1、第八讲　无缝线路设计及特殊无缝线路1、铺设无缝线路的意义和类型2、各种线路阻力3、钢轨温度力、伸缩位移与轨温变化的关系复习:本讲主要学习内容：1、无缝线路稳定性分析2、普通无缝线路设计（重点）3、跨区间无缝线路4、无缝线路施工基本方法无缝线路作为一种新型轨道结构，其最大特点是在夏季高温季节在钢轨内部存在巨大的温度压力，容易引起轨道横向变形。在列车动力或人工作业等干扰下，轨道弯曲变形有时会突然增大，这一现象常称为胀轨跑道，在理论上称为丧失稳定。这将严重危及行车安全。一、无缝线路稳定性分析1胀轨跑道2胀轨跑道的发展过程图中纵坐标为钢轨

2、温度压力，横坐标为轨道弯曲变形矢度f0+f，f0为初始弯曲矢度。胀轨跑道总是从轨道的薄弱地段（即具有原始弯曲的不平顺）开始。在持稳阶段（AB），轨温升高，温度压力增大，但轨道不变形。胀轨阶段（BK），随着轨温的增加，温度压力也随之增加，此时轨道开始出现微小变形，此后，温度压力的增加与横向变形之间呈非线性关系。当温度压力达到临界值时，这时轨温稍有升高或稍有外部干扰时，轨道将会突然发生臌曲，道碴抛出，轨枕裂损，钢轨发生较大变形，轨道受到严重破坏，此为跑道阶段（KC），至此稳定性完全丧失。可分为三个阶段，即持稳阶段、胀轨阶段和跑道阶段。

3、Cf0+fKPtPk0A[P]BPnf02mm无缝线路稳定性计算的主要目的是研究轨道胀轨跑道的发生规律，分析其产生的力学条件及主要影响因素的作用，计算出保证线路稳定的允许温度压力。因此，稳定性分析对无缝线路的设计，铺设及养护维修具有重要的理论和实践意义。3无缝线路稳定性计算的主要目的4影响无缝线路稳定性的因素大量调查表明:很多次的胀轨跑道事故并非温度压力过大所致，而是由于对无缝线路起稳定作用的因素认识不足，在养护维修中破坏了这些因素而发生的。因此，我们必须研究丧失稳定与保持稳定两方面的因素，注意发展有利因素，克服、限制不利因素，防

4、止胀轨跑道事故，以充分发挥无缝线路的优越性。道床抵抗轨道框架横向位移的阻力称道床横向阻力，它是防止无缝线路胀轨跑道，保证线路稳定的主要因素。稳定轨道框架的力，65%由道床提供。道床横向阻力是由轨枕两侧及底部与道碴接触面之间的摩阻力，和枕端的碴肩阻止横移的抗力组成。1)保持稳定的因素①道床横向阻力道床横向阻力与位移关系曲线②轨道框架刚度轨道框架刚度是反映其自身抵抗弯曲能力的参数。轨道框架刚度愈大，弯曲变形愈小，所以是保持轨道稳定的因素。轨道框架刚度，在水平面内，等于两股钢轨的水平刚度及钢轨与轨枕接点间的阻矩之和。①温度压力由于温度升

5、高引起的钢轨轴向温度压力是构成无缝线路稳定问题的根本原因。②轨道初始弯曲初始弯曲是影响稳定的直接因素，胀轨跑道多发生在轨道的初始弯曲处。因而控制初始弯曲的大小，对保证轨道稳定有重要作用。2）丧失稳定的主要因素轨道结构的工作特点是荷载的重复性与随机性，加上自然条件的影响，使得轨道存在各种不平顺，不得不对线路进行经常或定期的修理，线路状态的变化会降低无缝线路的稳定性。因此，在上述稳定性计算的基础上，还需要对稳定性的安全储备量进行分析，即要考虑一定的安全储备量。3）稳定性安全储备4）稳定性计算（自学）二、普通无缝线路设计普通无缝线路设计

6、主要指：区间内的无缝线路设计。主要内容：确定中和温度和结构计算。我国无缝线路的基本结构型式：温度应力式。1确定中和轨温为与施工时的锁定轨温相区别，这里将设计锁定轨温称为中和温度。①根据强度条件确定允许的降温幅度无缝线路钢轨应有足够的强度，以保证在动弯应力、温度应力及其他附加应力共同作用下不被破坏，仍能正常工作。此时，要求钢轨所承受的各种应力的总和不超过规定的容许值[σs]，即式中σd——钢轨承受的最大动弯应力（MPa）；σt——温度应力；σc——钢轨承受的制动应力，一般按10MPa计算；[σs]——钢轨容许应力，它等于钢轨的屈服

7、强度σs除以安全系数K允许的降温幅度[Δts]由下式计算式中σgd——钢轨底部下缘动弯应力。根据稳定条件求得允许温度压力[P]后，按下计算允许轨升幅度[Δtc]：②根据稳定条件确定允许的升温幅度[P]为两根钢轨受力，一根钢轨受力[P]/2。中和温度计算图③中和温度的确定中和温度te可按下式计算：式中tmax、tmin——铺轨地区的最高、最低轨温；ΔtK——温度修正值，可根据当地具体情况取0~5℃。无缝线路铺设时，锁定轨温应有一个范围，一般取中和温度±5℃，则：锁定轨温上限tm=te+5℃；锁定轨温下限tn=te－5℃；且需满足以下

8、条件：tmax－tn＜[Δtc];tm－tmin＜[Δts]。④无缝线路结构计算轨条长度应考虑线路平、纵面条件、道岔、道口、桥梁、隧道所在位置，原则上按闭塞区间长度设计，一般长度为1000～2000m。轨节长度最短一般为200m，特殊情况下不短于1