軌道工程课程设计.docx

路基上无缝线路课程设计 ——设计锁定轨温及预留轨缝设计姓名：蔡国锡学号级：土木1104 指导老师：肖宏 井国庆 时间：2014年6月无缝线路设计应根据线路、运营、气候条件及轨道类型等因素进行轨道强度、稳定性等验算，并确定设计锁定轨温。设计锁定轨温是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论。一、基本内容1）收集资料，综合分析。通过专业书籍及相关学术期刊的学习，了解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现状。并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。2）通过计算，确定路基上无缝线路的允许降温幅度。3）通过计算，确定路基上无缝线路的允许升温幅度。4）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）。中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计的目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）。二、基本要求对设计从全局上把握，思路清晰，将个人的独立见解在设计说明书中完整地表达出来；有关计算建议上机完成，语言不限，但程序要具有通用性，即对各种参数条件都适用；并将源程序及计算结果附在课程设计书中。独立完成，有自己的特色；设计时间1周。设计书内容主要包括：设计任务、设计目的和意义、设计理论依据、设计参数、计算过程、设计总结（设计方案的评述、收获及建议）、参考文献。课程设计报告的文字部分要求详细完整、章节清晰、计算过程详尽、结论合理可靠。同时要求字迹工整、书面整洁。三、设计思路无缝线路中和轨温计算的主要思路如图：图中揭示了该设计的主要思路。中和轨温应根据当地的轨温条件（）和轨道允许的升温幅度和降温幅度来确定。因此确定轨道允许的升温幅度和降温幅度是设计的关键。应根据无缝线路的设计原则来确定。主要计算如下：无缝线路钢轨强度检算（确定允许降温幅度）强度条件应使作用在钢轨上的各种应力总合不超过钢轨的允许应力[]：式中：——钢轨动弯应力（Mpa），计算方法参见“轨道结构力学分析”一章；——钢轨温度应力（Mpa）；——钢轨附加应力（Mpa），如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等。本设计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取；——钢轨允许应力。因此允许的降温幅度可由下式计算 （4-）式中：——钢轨动弯应力（Mpa），取拉应力计算值。2、据稳定性条件确定允许的升温幅度根据稳定性计算求得的允许温度压力后，可计算出允许的升温幅度： （4-）式中：—— 附加压力，本设计可取为零（N）。——轨道允许的最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算，采用“统一公式”[教材和参考文献1]。中和轨温确定根据图，中和轨温计算如下： 四、设计参数（自己选取、组合）根据自己家乡选取当地最低和最高轨温（见资料“轨温”）。其他参数按设计要求，参见有关规范和图书资料合理选取（一些参数附件已给出），并说明理由。五、其他设计相关规定无缝线路钢轨的抗拉强度不应低于880Mpa。半径不大于800m的曲线地段及大坡道地段，宜采用热处理钢轨或高强度钢轨。允许铺设无缝线路的最小曲线半径为300m。主要参考文献：1、教材2、《铁路轨道》 谷爱军主编 中国铁道出版社3、《铁路无缝线路》 广钟岩等， 中国铁道出版社。4、铁道工程，郝瀛主编，西南交通大学出版社。计算相关的其他问题 附加速度系数附加速度系数和速度范围km/h电力机车120V≤160160V≤200混凝土枕线路的初始弯曲 初始弯曲50kg/m钢轨60kg/m钢轨75kg/m钢轨弹性初弯（mm）3.02.52.0塑性初弯（mm）3.02.52.0我国常用机车类型的计算参数机车种类机车型号轮轴名称轮重（kN）轮距（cm）构造速度（km/h）内燃机车ND5第一转向架I106255118II106180III106820第二转向架I106II106180III106250东风4（DF4）第一转向架I112.8180客120货100II112.8180III112.8840第二转向架I112.8II112.8180III112.8180东风11（DF11）第一转向架I112.8200客160II112.8200III112.8826.7第二转向架I112.8II112.8200III112.8200电力机车韶山1（SS1）第一转向架I112.823090II112.8230III112.8580第二转向架I112.8II112.8230III112.8230韶山3（SS3）第一转向架I112.8230100II112.8200III112.8720第二转向架I112.8II112.8230III112.8200韶山4（SS4）第一转向架