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长10米钢板火车装车方案

钢板是铁路货物运输的重要品类，常用规格的板厚6～80mm、板

宽1、5～3、2m、板长3～12m。目前，钢板铁路运输时主要采用敞、

平车装载。当采用敞车以两支承（衬垫）方式装车时，除个别厚度较

大的钢板外，大部分钢板装载后存在下挠（塌腰）现象，同时由于敞

车集载能力的问题，绝大部分规格的钢板使用敞车装车时难以实现满

载，一般情况下钢板的厚度越小，亏吨情况越严重，相应地增加了钢

板的运输成本。由于铁路敞车集载能力的限制，装运时应根据钢板的

规格确定合理装载量。在满足车辆应用条件的前提下，为提高已有敞

车装运钢板时全车的装载量，提出了铁路钢板运输装载方案装载量计

算方法，根据方案的理论装载量，优化装载方案。

1、铁路钢板运输装载方案优化措施

（1）增加钢板装载的支点数目，使车体趋向于承受均布载荷

增加支垫数量后，降低每个支垫的承载量也即作用在车地板上作

用力，使钢板载荷近似于均布载荷分布在车地板上，既有利于降低车

辆承载部位局部区域的应力，也可大幅度降低载荷在车辆中部引起的

弯矩。

（2）合理布置支垫放置位置

根据车底架结构，将支点布置在车底架的大横梁、小横梁上，通

过横梁将部分载荷传递到车侧墙（梁）上，降低车底架中梁承载后的

应力。

（3）采用双数吊靠车辆两端墙向中部叠装的方式

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这一装载方式可使部分钢板载荷作用在车辆转向架台车上，尽可

能降低叠装部分钢板在车辆中部引起的弯矩。

2、铁路钢板运输装载方案须满足的基本技术条件

拟定的钢板装载方式，其显著的特征是对称装载，按要求装载后

货物的总重心投影基本落在车地板纵横中心线交点上，车辆承受多作

用点的集中载荷。为了避免敞车集重装载，车体主要部件的工作弯曲

力矩应小于其最大容许弯曲力矩，即

根据《铁路货物装载加固规则》，目前铁路对标记载重60/61t

敞车在承受对称集中载荷的情况下，目前铁路对标记载重60/61t敞

车实际允许装载量Q与载荷支距L的关系规定以及相应的允许弯矩见

表1、根据表1，60/61t敞车承受对称集中载荷时的最大允许弯矩为

380730。

3、铁路钢板运输装载方案装载量计算方法

根据钢板装载方式，对于一块钢板而言，除了在支点处承受支反

力外，仅承受自重均布载荷作用。由于其他钢板通过草支垫或垫木施

加于该钢板的压力或支撑力不会引起该钢板内力变化，因此可以对单

块钢板进行独立力学分析和计算。依据单块钢板的受力和钢板装载结

构，基于力学平衡，可计算出车辆承受的集中载荷，从而确定车辆工

作弯曲力矩。

3、1单块钢板基本力学模型的建立及求解

将单块钢板视为具有个支点、支点之间存在高度差的连续梁。图

1以支点1为原点建立坐标系，表示支点相对于支点1的高度偏差，

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取正值表示支点高于支点1，取负值表示支点低于支点1。连续梁左

右侧悬臂长度为、，梁中各简支梁的跨度从左向右依次为、、、。

图1具有高度差的支点连续梁力学模型

个支点处共有个支反力，分别用、、、表示，求解个支点支反力

的问题属于连续梁的高次超静定问题。为了求解该问题，在所有中间

支座处将梁切开，并