4-1无缝线路——绪论、无缝线路温度力计算解析
32610009统一无缝线路计算公式
线
波作为计算对象。
路
统一无缝线路计算公式
2）轨道原始弯曲由原始弹性弯
无
曲yoe和原始塑性弯曲yop两部分组成。
缝
轨道原始弹性弯曲为正弦曲线，表示为：
线 路
yoe
x
foe sin l0
式中，yoe——轨道原始弹性弯曲函数； foe——轨道原始弹性弯曲矢度；
l0——轨道原始弯曲半波长。
统一无缝线路计算公式
缝
线
路
(1)
(2)
统一无缝线路计算公式
无
缝
式中，β——轨道框架刚度系数，有砟轨道可取1.0；
线
Q——等效道床横向阻力；
路
无 缝 线 路
统一无缝线路计算公式
1 1 1 R R Rop
Pw
2 EI y
2
(
f
l2
fo
e
)
4l 2
4
3
Ql 2
f foe 3 R
1 Rop
8
foe l2
1.39639105
路
根据式(2)计算轨道稳定性临界波长 l 及弹性弯曲矢度 foe，
(foe=t·l2)，代入式(1)计算临界温度压力Pw。
统一无缝线路计算公式
无 缝 线 路
四、两股钢轨的容许温度压力[P]
P Pw
K 式中：K——安全系数，取K=1. 30。 五、允许温升[ΔTμ]
[P]
Tμ
2EF
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小结
无
有砟轨道允许温升计算可采用“统一无缝线
缝
路稳定性计算公式”，以变形矢度2mm作为限制
高速铁路无缝线路技术—无缝线路基本知识
温度应力式无缝线路
无缝线路上的焊接长钢轨被充分锁定，在温度变化的情况下，
其两端长度各不足100 m的范围内少有伸缩外，中间部分不
能伸缩，因而在钢轨内夏季产生温度压力，冬季产生温度拉
力。
放散应力式
自动放散：尖轨伸缩调节器（桥上） 定期放散：一年两次放散应力（寒冷地区）
适用于年轨温差较大的地区，或温度力较大的特殊地段。
伸缩调节器
（图片来源于网络）
1.4 无缝线路的类型
普通无缝线路
பைடு நூலகம்
缓冲区2~4根
长轨条2~3 km
缓冲区2~4根
1.4 无缝线路的类型
（2）按长轨条长度分： ①普通无缝线路(温度应力式): L＝2 000~3 000 m ②全区间无缝线路:L≤区间长度 ③跨区间无缝线路:L＞区间长度并焊连无缝道岔
（3）按长轨条铺设位置分： ①路基无缝线路； ②桥上无缝线路； ③岔区无缝线路
跨区间无缝线路是在完善了长大桥上无缝线路、高强度胶结绝缘接头、无缝道岔等多项技术 以后，把闭塞区间的绝缘接头以及几个区间（包括道岔、桥梁、隧道等）都焊接（或胶结、冻结） 在一起，取消了缓冲区的无缝线路。
我国无缝线路发展从上世纪50年代开始，经历了五个阶段： 无缝线路技术储备阶段（1950~1970）：焊接、长轨运输、设计理论 突破四大铺设禁区阶段（1970~1990） ：长大桥、大坡度、小半径、寒冷地区 跨区间无缝线路试铺阶段（1990~2000） ：无缝道岔、胶结绝缘接头 新线一次铺设跨区间无缝线路阶段（2000~2005）：秦沈客运专线 全面推广跨区间无缝线路阶段（2005~）：高速及新建铁路、长定尺钢轨
无缝线路是二十世纪轨道结构进步的标志，是与高速重载相适应的轨道结构，是轨道技 术的发展方向。
无缝线路温度力
3.1 接头阻力 3.2 扣件阻力
3.3 道床纵向阻力
3.4 长轨条的温度力分布
3.5 缓冲区轨缝的计算
1/53
回顾：
• 温度应力；温度力的计算公式 • 线路的纵向阻力；
2/53
思考：
当Pt小于PH时，轨缝大小是否发生变化？
当Pt等于PH时，轨缝大小是否发生变化？ 当Pt大于PH时，轨缝大小是否发生变化？
缓冲轨 λ短缩
a上
长轨条
18/53
1）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按冬季轨缝不超过构造轨缝ag的条件，可算得预留轨 缝a0上限 ag
缓冲轨 λ短缩
a上 λ长缩
长轨条
a上＋长缩＋短缩＝ag
a上＝ag (长缩＋短缩）
19/53
1）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件，其下限为：
a下 缓冲轨 长轨条
20/53
1）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件，其下限为：
a下 缓冲轨
λ短伸
长轨条
21/53
2）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件，其下限为：
a下 缓冲轨
λ短伸 λ长伸
长轨条
a下－长伸 -短伸＝0 a下＝长伸＋短伸
22/53
3/53
准备知识二：道床纵向阻力r的性质 ①r为位移力，没有位移就没有r，单位N/cm或N/mm。
②锁定后，有多长范围( l )的长钢轨产生了一定的位移， 则在该范围内产生线路阻力( rl ) 。
4/53
3.4.1 基本温度力图 温度力图（以拉应力为正）——基本温度力图（轨温单向变化） 基本条件：钢轨内部温度力和钢轨外部阻力保持平衡
《铁道线路》 概述及无缝线路基本原理
第四章 无缝线路
二、锁定轨温 无缝线路的锁定轨温，是指钢轨在无温度力状 态时的钢轨温度，是我国工务工程界对零应力轨温 的一种习惯叫法。通常是以钢轨两端正常就位时的 钢轨平均温度作为锁定轨温。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
轨温变化幅度（ △t ），是指计算钢轨温度应 力时的实测轨温与锁定轨温之差，即：
影响行车的平顺和旅客的舒适度，加速钢轨和机
车车辆的磨耗和伤损，降低了使用寿命，并增加
了养护维修费用。
第一节 概述
第一节 概述
第一节 概述
第四章 无缝线路
无缝线路是由多根长钢轨在工地焊接成长轨 条后铺设而成的线路。由焊轨厂焊接而成的较长 的钢轨称为焊接长钢轨，简称长钢轨。首先在焊 轨厂用接触焊或气压焊把未经钻眼与淬火的25m 标准轨焊接成250~500m的长钢轨，然后用专用的 长轨运输列车运至线路铺设地点，再用小型气压 焊焊接成1000~2000m或设计要求长度的长轨条， 最后按轨道结构设计要求铺设到线路上。
钢轨受力情况，无缝线路分为温度应力式和
放散温度应力式。
1、温度应力式 温度应力式无缝线路是按照设计轨温将长钢轨 锁定，使钢轨因温度变化而产生的温度力不致影响 轨道的强度和稳定。温度应力式无缝线路铺设锁定 后，当轨温发生变化时，长轨条两端约100m范围 内的伸缩区有正常的伸缩，其余为固定区，不因轨 温变化而伸缩，因而在钢轨内部产生随温度变化而 变化的温度力，其值随轨温变化而异。 第一节 概述
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
二、温度应力与温度力 钢轨铺设到线路上被锁定后，由于受到接头夹 板和扣件的限制，不能随轨温变化而自由伸缩，在 钢轨内将产生温度应力。 根据虎克定律，钢轨内的温度应力值为:
铁路无缝线路钢轨温度力测定理论分析
低， 使用寿命长 ， 能提高列车舒适度 ， 降低轮轨振动与噪声 ， 已被接受并广泛应用。但 由于无缝线路 中钢 轨不 能 自由伸缩 ， 当环 境温 度发 生变化 时钢 轨温 度也 随之 变 化 ， 于是 在钢 轨 内部 产 生很 大 的轴 向温度 力 。 如果 不能及 时 、 确地 掌握 无缝线 路 钢 轨温 度 力状 况 ， 对 钢轨 的温 度 力超 限地 段 及 时调 整 、 散 ， 可 准 并 放 就 能发 生胀 轨跑道 和 断轨 的危险 ， 危机 行 车 安全 ¨ 。因此 研究 具 有 初 始弯 曲 的钢 轨 内轴 向温 度 力 与轨 道
铁 路 无缝 线路 钢 轨 温 度 力测 定理 论 分 析
梁素 平 。 李 向国
（ 家庄铁道大学 土木工程学 院， 北 石家庄 石 河 ０ ０４ ） ５ ０ ３
摘要 ： 以横 向位 移 法为基础 ， 过 建 立无 缝 线路 具有 初 始 弯 曲 的轨 道 力 学 计 算模 型 推 导钢 通 轨 内温度 力 、 轨跨 中施加 的横 向力 、 中横 向位 移 以及轨 道 各 参 数 的 关 系。 并通 过 计 算 绘 图 钢 跨 分 析轨道 各 参数对 无缝 线路 中钢轨 温度 力测 定值 的影 响 。通 过 分 析 可知 ， 线 半径 、 轨 长 度 曲 钢
第２卷 第２ ４ 期
石 家庄铁 道 大 学 学报 （ 自然科 学版 ）
Ｖ ．４ ｏ ｏ２ ． １ Ｎ ２
２１年６ ＪＵ ＮＬ Ｆ Ｈ ＩＺＵＮ ＥＡ Ｎ Ｅ Ｓ Ｙ（ＡＵＡ Ｉ Ｃ ） ０１ 月 ＯＲＡ ＩＡＨＡ Ｇ Ｉ ＯＵＩ ＲＩ ＮＴＲ Ｌ Ｃ ＮＥ Ｏ ＳＪ ＴＤ Ｖ Ｔ ＳＥ
从 而将所 测钢 轨温 度代入 △ ＝ — ， 求得 锁定 轨温 。其 中 ， 为所 测得 的钢 轨 的温 度 ， 为锁 定轨
浅谈无缝线路的温度力与应力放散
＝Ｅ ・占＝Ｅ ・ △Ｌ ／Ｌ＝Ｅ ・ ・ｚ ａ ｔ （ 的 类 型
无 缝 线 路 根 据 处 理 钢 轨 内 部 温 度 应 力 方 式 的不 同 ， 可分 为温度 应力 式 和放散 温度应 力式 。 温 度 应 力 式 无 缝 线 路 是 由 一 根 焊 接 长 轨 条 及 其 两 端 ２～４ 根 标 准 轨 组 成 ， 采 用 普 通 接 头 的 形 式 。 这 种无 缝线 路铺 设结 构简 单 ， 维 修方 便 ， 因 而 得 到 广 泛
一
一
。
Ｌ — — 钢轨 长度 （ ｍｍ ） ； △ｔ — — 轨温 变化 幅度 （ ｏ Ｃ） ， 是 钢 轨 轨 温 与 实 际 锁 定轨温 的差 值 。 长轨 条被 扣件 完全 固定 ， 当轨 温变化 量 为 △ ｔ时 长 轨条不 能 随轨温 的变 化 而 自由伸 缩 ， 钢 轨 内部 必 然 要产 生一个 温度 力 Ｐ 。 。 根 据胡 可定律 ， 这 个 由 温 度 变 化 而 引 起 的 应 力 为：
（ 神 华 准 能 大 准铁 路公 司 工 务 段 ， 内蒙 古 薛 家 湾 ０ １ ０ ３ ０ ０ ）
摘 要 ： 无 缝 线 路 与 普 通 线 路 相 比 最 大 的 区 别 就 是 承 受 着 较 大 的 温 度 力 。 无 缝 线 路 温 度 力 是 因 长 轨 条 的 温 度 变化 而 产 生 的 ， 由 于 温 度 力 的 存 在 影 响 无 缝 线 路 的 强 度 和 稳 定 性 。 无 缝 线 路 应 力 放 散 是 解
无缝线路锁定轨道温度概念详解
无缝线路锁定轨道温度概念详解[知乎] 无缝线路锁定轨道温度概念详解1. 引言无缝线路锁定轨道温度是指在铁路交通中，为了确保铁路线路的安全性和稳定性，采取的一项重要措施。
本文将深入探讨无缝线路锁定轨道温度的概念、原理以及其在铁路运输中的重要性。
通过对其多个方面的分析和讨论，希望能为读者提供全面、深入理解无缝线路锁定轨道温度的解读。
2. 什么是无缝线路锁定轨道温度？无缝线路锁定轨道温度是指在铁路线路施工完成后，为保证线路的正常运营，铁路管理机构在规定时期内不允许对线路进行调整、变更的温度范围。
这个温度范围是根据特定的材料性能和环境条件来确定的，通过对温度进行监测和测量，调整铁路线路的长度和坡度，确保线路的稳定性和安全性。
3. 无缝线路锁定轨道温度的原理3.1 热胀冷缩原理物体在受热时会膨胀，受冷时会收缩，这就是热胀冷缩现象。
在铁路线路中，钢轨、钢轨扣和混凝土轨枕等构件受到日夜温差的影响，会出现热胀冷缩现象。
为了避免由此引发的安全隐患，需要通过锁定轨道温度来保持线路的稳定性。
3.2 线路长度和坡度调整无缝线路锁定轨道温度的关键是调整线路的长度和坡度。
当铁路线路受到温度变化的影响时，线路会发生伸缩变形，如果不进行调整，将会导致线路的拉伸和压缩，进而影响列车的行驶平稳性和列车运行的安全性。
通过精确测量温度，并根据一定的计算和模型预测，铁路管理机构可以及时采取正确的措施来调整线路的长度和坡度，从而保证线路的稳定性和安全性。
4. 无缝线路锁定轨道温度的重要性4.1 保障列车运行安全无缝线路锁定轨道温度可以避免铁路线路因温度变化而导致的伸缩变形，确保列车在运行过程中的平稳性和稳定性。
这对于高速列车、重载列车等特殊运营条件下的铁路交通尤为重要，可以提高行车安全性和列车运行的舒适性。
4.2 延长线路使用寿命无缝线路锁定轨道温度的正确调整可以减少铁路线路由于温度变化导致的载荷，有效降低轨道的疲劳损伤和破坏，延长线路的使用寿命，减少线路维护和修复的频率和成本。
轨道工程-第八章 无缝线路
我国于1957年开始在京沪两地各铺 设1 km无缝线路，次年才进行大规模的 试铺。1961年底我国共铺设无缝线路约 150 km，60～70年代对在线路特殊地段 铺设无缝线路进行了理论和试验研究，
并取得了成功，为在线路上连续铺设无 缝线路创造了条件。至2007年，我国铁 路正线无缝线路长度已达5.2万公里，占 正线总长的比重达到58％。
二、无缝线路基本原理
（三）道床纵向阻力
道床纵向阻力是指道床抵抗轨道框架（钢轨和轨枕组装而成，也称轨
排）纵向位移的阻力。一般以每根轨枕的阻力R，或每延厘米分布阻力r表
示。它是抵抗钢轨伸缩、防止线路爬行的重要参数。
钢轨的移动方向 道床纵向阻力
道床纵向阻力与道床密实度、 道碴粒径、材质、道床断面、捣 固质量及脏污程度有关。道床在 清筛松动后纵向阻力明显下降， 随着运营时间的推移，可逐渐恢 复正常值。只要钢轨与轨枕间的 扣件阻力大于道床纵向阻力，则 无缝线路长钢轨的温度应力和温 度应变的纵向分布规律将完全由 接头阻力和道床纵向阻力确定。
（5）按长钢轨接头的联结型式分：
①焊接无缝线路; ②冻结无缝线路
一、无缝线路基本知识介绍
2.无缝线路的类型
（1）按处理温度应力的方式分： 长轨条
标准长度钢轨 长轨条
①温度应力式无缝线路
②放散应力式无缝线路
温度应力式无缝线路
缓冲区
(1)结构形式：是由一根焊接长钢轨及其两端2～4根标准轨
组成，并采用普通接头的形式；
对于60kg/m钢轨： 最大温度压力：maxPt1=248max △T1F=248×43×77.45＝808.4kN 最大温度拉力：maxPt2=248max△T2F=248×47.9×77.45＝900.5kN
无缝线路轨道安装温度应力控制要点探究
无缝线路轨道安装温度应力控制要点探究【摘要】随着经济的快速发展，无缝线路轨道也在不断的发展。
本文就无缝线路轨道安装温度应力控制要点进行了探究。
【关键词】无缝线路轨道；安装；温度应力一、前言当今社会中，铁路交通对人们的出行起着重要的作用。
我国虽然在无缝线路轨道安装方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题需要改进。
新时期下，加大对无缝线路轨道安装温度应力控制要点的探究，对确保无缝线路轨道的安全很重要。
二、无缝线路的施工概况1、无缝线路是将标准长度的钢轨焊接成长轨条并铺设到线路上，当环境温度发生变化时，由于轨枕等附属设施的存在，使得焊接长轨条不能进行自由伸缩，钢轨内部会产生巨大的温度应力，同时会破坏轨道结构。
2、我国铁路普通无缝线路每段长轨条长度一般为1500～2000m。
跨区间和全区间无缝线路虽不受这一限制，但1次铺入的单元轨节长度也与此相近。
长轨条是由工厂焊接完成运卸到现场，再由现场按照设计要求焊成一定长度的单元轨节，并封锁线路进行铺设。
以缓冲区与相邻长轨条相连结就是普通无缝线路，跨区间和全区间无缝线路则采用连入法铺设或插入法铺设，使单元轨节依次铺设。
无缝线路作业流程如图1所示。
三、无缝线路的温度力由于无缝线路的结构特点，当轨温变化时，长轨条必然会发生伸缩。
但受到轨道结构的接头阻力、扣件阻力和道床纵向阻力的约束作用，长轨条不能够自由伸缩，在钢轨内部必然会产生由温度变化引起的温度力。
一根长度为L可以自由伸缩的钢轨，当轨温变化为Δt时，其伸缩量为:ΔL=α·L·Δt(1)α———钢轨线膨胀系数，其值取11．8×10－6/℃；L———钢轨长度(mm)；Δt———轨温变化幅度(℃)，是钢轨轨温与实际锁定轨温的差值。
长轨条被扣件完全固定，当轨温变化量为Δt时长轨条不能随轨温的变化而自由伸缩，钢轨内部必然要产生一个温度力Pt。
根据胡可定律，这个由温度变化而引起的应力为:E———钢的弹性模量，E=2．1×105MPa；ε———钢的温度应变。
无缝线路
钢轨接头受力特点
接头破坏了轨道的连续性，表现在： 1 轨缝 2 折角 3 台阶
接头病害
•
钢轨打塌、剥离掉块 钢轨轨腰螺栓孔裂纹
•
•
夹板断裂
轨枕砸碎 道床板结，翻浆冒泥
•
•
为了解决这个问题，于是无缝线路 就产生了
所谓“无缝线路”，就是把不钻孔、 不淬火的25m长的钢轨，在基地工厂用气压 焊或接触焊的办法，焊成200m到500m的长 轨，然后运到铺轨地点，再焊接成1000m到 2000m的长度，铺到线路上就成为一段无缝 线路。如果没有加工、运输、施工上的困 难，从理论上讲，“无缝线路”可以无限 长。这种彻底消灭轨缝的办法，我国铁路 正在一些主要干道上采用。
无缝线路的优点
运行平稳，运行阻力减少10%-20%， 适合高速行车； 延长部件使用寿命10%-30%； 减少维修费用30%-75% 铺设无缝线路的附加费用较少
二、无缝线路的类型
1、按处理温度应力的方式分： 1）温度应力式无缝线路：长轨条+两端标准轨 2）放散应力式无缝线路：
自动放散：尖轨伸缩调节器（桥上） 定期放散：一年两次放散应力（寒冷地区）
无缝线路
无缝线路（continuous welded rail）用焊接长轨条铺设的轨道， 因为长轨条没有轨缝而得名。
轨缝、接头
将每根12.5m或25m长的钢轨联结成轨道，很显然 每隔12.5m或25m就会有一个接头。接头之间还有一道 轨缝，大约为6mm。留轨缝的道理很简单，是为了防止 钢轨在热胀冷缩时产生的温度力。不要小看这个温度力， 但钢轨温度每改变1℃，每根钢轨就会承受1.645吨的压 力或拉力。轨温变化幅度为50℃时，一根钢轨则要承受 高达82.25吨的压力或拉力。 如此巨大的力足以将钢轨顶得歪七八扭，造成轨道 不平顺，影响列车快速安全运行。 轨缝使热胀的问题解决了，但是另一个问题又出现 了：这道不起眼的轨缝不但使列车在运行时产生令人讨 厌的“咔哒咔哒”声，更重要的是造成车轮与钢轨的撞 击，对二者尤其是车轮的损害相当大，缩短了车轮的使 用寿命。
无缝线路——绪论无缝线路温度力计算
无缝线路——绪论无缝线路温度力计算无缝线路是一种能够承受高温和高压环境的管道材料，广泛应用于石油、化工、电力等工业领域。
在实际应用中，无缝线路的温度和力计算是非常重要的任务，对于确保管道的安全运行至关重要。
本文将从无缝线路的基本原理出发，介绍无缝线路温度力计算的相关内容。
首先，无缝线路的热传导是其温度计算的基础。
无缝线路在高温环境下会受到外部介质的传热影响，导致管道内外温度差异。
热传导方程是求解无缝线路温度的主要方程之一，常用的热传导方程是二维稳态热传导方程，可以通过有限元法等数值方法求解。
其次，无缝线路的力计算是为了确定管道的受力情况，以确保管道不会出现失效。
无缝线路在高温和高压环境下，会受到内压、外压和温度变化引起的热应力等多种力的作用。
力计算需要考虑多种力的叠加作用，以确定管道的受力状态。
其中，温度力是由于无缝线路在高温环境下，由于热膨胀引起的，是无缝线路温度力计算中的重要部分。
接下来，介绍无缝线路温度力计算常用的方法。
常见的方法有力学计算法、有限元法和试验方法等。
力学计算法是根据无缝线路的基本力学原理，利用数学公式和力学模型进行计算。
有限元法是一种广泛应用的数值计算方法，将无缝线路划分成若干个小单元，通过离散化的方法计算每个小单元上的力，并求解整个管道的力分布。
试验方法是通过实验测试的方式，直接测量无缝线路在特定条件下的温度和力的数值，得到实际的力值。
最后，介绍无缝线路温度力计算中需要考虑的相关因素。
无缝线路的温度力计算需要考虑管道的材料性质、温度变化范围、管道的形状和尺寸、管道的支撑方式等多个因素。
其中，不同材料的热膨胀系数不同，对于温度力的计算有重要影响。
此外，管道的形状和尺寸也会影响管道的受力情况，需要进行相应的考虑和计算。
总结起来，无缝线路温度力计算是确保管道安全运行的重要任务，需要综合考虑热传导和力计算的相关原理，并结合实际应用中的多个因素进行计算和分析。
只有在保证无缝线路的温度和力在允许范围内，才能够确保管道的正常运行。
无缝线路温度力的分布与变化规律
无缝线路温度力的分布与变化规律无缝线路是一种常见的工程结构，它承载着重要的交通运输任务。
然而，由于外界环境和内部因素的影响，无缝线路的温度力会发生变化。
本文将就无缝线路温度力的分布与变化规律展开讨论。
一、无缝线路的温度力分布规律无缝线路的温度力分布具有一定的规律性。
一般来说，无缝线路的温度力在轨道中心处最大，在轨道两侧逐渐减小。
这是由于轨道中心离轨道表面较远，热量传导的距离较长，因此温度力较大。
而轨道两侧离轨道表面较近，热量传导的距离较短，温度力较小。
无缝线路的温度力分布还受到环境温度和季节变化的影响。
在高温季节，无缝线路的温度力分布更加不均匀，温度力的差异更大。
而在低温季节，无缝线路的温度力分布相对均匀，并且温度力的差异较小。
二、无缝线路温度力的变化规律无缝线路的温度力会随着时间的推移而发生变化。
一般来说，无缝线路的温度力会在一天中的不同时间呈现出周期性变化。
在白天，无缝线路受到阳光的直接照射，温度升高，温度力增大；而在夜晚，无缝线路失去了阳光的照射，温度下降，温度力减小。
这种周期性变化与太阳的昼夜交替有关。
无缝线路的温度力还与气象条件有关。
在晴朗的天气下，无缝线路的温度力变化较为剧烈；而在阴雨天气下，无缝线路的温度力变化相对较小。
这是因为晴朗的天气下，太阳辐射强烈，温度升高较快，从而导致温度力变化剧烈；而阴雨天气下，太阳辐射较弱，温度升高较慢，温度力变化相对较小。
三、无缝线路温度力的影响与控制无缝线路的温度力对线路的稳定性和安全性具有重要影响。
温度力过大会导致线路变形、破损甚至崩溃，给交通运输带来严重的安全隐患。
因此，对无缝线路的温度力进行控制是至关重要的。
为了控制无缝线路的温度力，可以采取以下措施：1. 使用抗热膨胀材料：在无缝线路的设计和施工中，可以选择使用抗热膨胀材料，降低温度力对线路的影响。
2. 加强线路维护：定期检查和维护无缝线路，及时处理线路出现的损坏和变形情况，防止温度力造成进一步的损害。
4-1无缝线路——绪论、无缝线路温度力计算
gd
——钢轨底部下缘动弯应力。
第四章
无缝线路
——CWR(Continuously welded rail track) 焊接长钢轨轨道 ——jointless track 无接头轨道
将标准长度的钢轨焊接起来，消灭了轨缝，形 成无缝的长钢轨线路
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第四章
为何要铺设无缝线路？
无缝线路
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视频
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第四章
为何要铺设无缝线路？
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第二节 无缝线路温度力的计算
2.1 温度力的计算
2.2 轨温
2.3 最大温度拉力和最大温度ห้องสมุดไป่ตู้力
33/56
钢轨自由伸缩位移： 长度为l， 可自由伸缩的钢轨，当轨温变化Δ t℃ 时伸缩量
l t l
t t
l t l
34/56
钢轨被完全固定时温度力：
43/56
锁定轨温的地位——无缝线路设计的核心 根据轨道结构的承载能力（最高轨温时不丧 失稳定，最低轨温时强度足够），当地的最高、 最低气温来选择合适的锁定轨温。
设计确定的轨温设计锁定轨温（是一个范围）
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锁定轨温的地位——无缝线路施工的核心 确保施工锁定轨温在设计锁定轨温的范围内
施工确定的轨温施工锁定轨温
缓冲区
缓冲区
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •跨区间无缝线路
轨条与道岔直接连接，从而使一条焊接长钢轨将多个全区间无缝线路 连接成一体的无缝线路。 区间 区间
区间
缓冲区
缓冲区
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路（长1-2 km）
无缝线路培训教材1
第一章无缝线路大体知识
第一节温度应力和温度力
一、钢轨的自由伸缩量和限制伸缩量
一、钢轨的自由伸缩量
钢轨不受任何阻碍的伸缩叫自由伸缩。
自由伸缩量同钢轨的长度和轨温转变度数成正比。
钢轨自由伸缩量的计算公式是：
△l＝αl△t 式中：
△l――钢轨的自由伸缩量（mm）；α――钢轨的线膨胀系数（m.℃）l――钢轨长度（m）；△t――轨温转变度数（℃）。
［例1－1］一根不受任何阻碍的钢轨，在早晨轨温为19℃时测定的长度是，中午轨温升高到49℃，钢轨的长度是多少？
［解］△t＝ 49℃－19℃＝30℃。
△l＝αl△t＝××30＝≈9(mm)
现在钢轨的长度为: +＝
［例1－2］某无缝线路长轨条长1000m时的轨温是45℃，在轨温转变到12℃时，松开接头扣件、中间扣件和防爬器，钢轨应缩短多少毫米？
［解］据题意，咱们以为现在的长轨条处于自由缩短状态。
那么长轨条缩短量△l＝αl△t＝×1000×33≈389(mm)
那个缩短量是十分惊人的，它将使无缝线路完全丧失行车条件。
二、钢轨的限制伸缩量
无缝线路钢轨在充分锁定状态下的伸缩叫限制伸缩，而锁定，那么指钢轨扣件的锁固状态。
由于已被强力锁定，自由伸缩量的相当一部份不能实现，故无缝线路钢轨的限制伸缩有如下特点：
①只有当轨温转变到相当程度才会产生限制伸缩。
②限制伸缩量比自由伸缩量小的多。
无缝线路 无缝线路的温度力(铁路轨道施工)
1.当轨温 t 等于锁定轨温 t0 时，
钢轨内部无温度力，即 Pt 0 ，
如图中 AA ' 线。
一、基本温度力图
2.当 t t0 t H ，轨端无位移，温度力在整长
轨条内均匀分布 Pt PH ，如图中 BB ' 线。
一、基本温度力图
3.当 t t0 tH 时，道床纵向阻力开始发挥作用，轨端开始产生收
max Pt PH
ls
r
3
轨温反向变化时的温度力图
一、轨温反向变化时的温度力图
刚才是 t0下降到Tmin ，现在是Tmin 升温
到Tmax 。
锁定轨温可能有大于、等于或小于当
地中间轨温 t 的３种情况。现已常见的
大于中间轨温进行分析。
t0 t中 1（Tmax Tmin )
2
一、轨温反向变化时的温度力图
——温度力纵向分布图
1
长轨条的约束条件
2
基本温度力图
3
轨温反向变化时的温度力图
1
长轨条的约束条件
一、概述
温度力沿钢轨的纵向分布称为温度力图。
通常以横轴表示钢轨长度， 以纵轴表示温度力(温度拉力为正， 温度压力
为负)。
温度力
拉力为正
钢轨长度
压力为负
二、长轨条的约束条件
长轨条的约束条件分接头阻力约束条件和道床阻力约束条件。
1.当 Tmin t t H 时，这时轨温回升，钢轨的伸长，
首先仍然遇到接头阻力的抵抗，钢轨全长范围内温度
拉力减小，温度力图平行下移 PH 值，接头处温度拉力
变为零。温度力分布如图中AEE ' 。
一、轨温反向变化时的温度力图
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京九线“卫运河特大桥”伸缩调节器
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分类方式一：依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
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三字经： 寒冷区，春秋季，选轨温，缓冲轨，春换短，秋换长，松扣件， 再锁定。
长
长
短
短
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路（长1-2 km） •全区间无缝线路(不跨越道岔) •跨区间无缝线路
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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分类方式一：依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
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分类方式一：依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
缓冲区
缓冲区
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •跨区间无缝线路
轨条与道岔直接连接，从而使一条焊接长钢轨将多个全区间无缝线路 连接成一体的无缝线路。 区间 区间
区间
缓冲区
缓冲区
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路（长1-2 km）
因遍设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1—2km以内的无缝线路。
第四章
无缝线路
——CWR(Continuously welded rail track) 焊接长钢轨轨道 ——jointless track 无接头轨道
将标准长度的钢轨焊接起来，消灭了轨缝，形 成无缝的长钢轨线路
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第四章
为何要铺设无缝线路？
无缝线路
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视频
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第四章
为何要铺设无缝线路？
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锁定固定 无缝线路锁定 温升幅度太大可能引起失稳 （视频1，视频2） 温降幅度太大可能引起断轨 (视频3，视频4）
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分类方式一：依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
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接头允许伸缩
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德国伸缩调节器
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攀枝花钢铁（集团）公司2009年2季度钢轨价格
产品名 称 牌号 规格 先款出厂含税价 执行标准 200km/h标 300km/h以 备注 准 新铁标 上标准 7650.00 7450.00 7050.00 7100.00 7400.00 7600.00 7250.00 7550.00 7750.00 7580.00 7380.00 7430.00 7730.00 7930.00 7580.00 7880.00 8080.00 7640.00 7940.00 8140.00 7690.00 7990.00 8190.00 7840.00 8140.00 8340.00 7880.00 7580.00 8080.00 8210.00 7910.00 8410.00
第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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延长钢轨使用寿命1.25倍，轨枕寿命1.26倍
铺设1km无缝线路的焊接、铺设附加费约1.8~2.0万元
——仅钢轨和轨枕的节省费用远远超高2.0万元
因此铺设无缝线路的意义重大。
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第四章
第一节 概述
第二节 无缝线路温度力计算
无缝线路
第三节 线路纵向阻力和无缝线路温度力分布 第四节 无缝线路稳定性 第五节 普通无缝线路设计
第六节 桥上无缝线路
第七节 无缝线路长钢轨纵向力的测定 第八节 超长无缝线路 第九节 应力放散与应力调整 第十节 长钢轨的焊接、运输和铺设
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路（长1-2 km）
因遍设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1—2km以内的无缝线路。 1-2km
缓冲区
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分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •全区间无缝线路(不跨越道岔)
使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的 1—2km延长至两个相邻车站 站端道岔之间长度的无缝线路。 区间
第一节 概 述
无缝线路是轨道技术进步的重要标志，也是当今世界高 速、重载铁路轨道结构的最佳选择。
德国是世界上最早采用无缝线路的国家(1926年)
我国铁路无缝线路一直处于快速增长阶段。目前建设的
客运专线和高速铁路均为一次性铺设跨区间无缝线路。
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第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
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第四章
第一节 概述
第二节 无缝线路温度力计算
无缝线路
第三节 线路纵向阻力和无缝线路温度力分布 第四节 无缝线路稳定性 第五节 普通无缝线路设计
第六节 桥上无缝线路
第七节 无缝线路长钢轨纵向力的测定 第八节 超长无缝线路 第九节 应力放散与应力调整 第十节 长钢轨的焊接、运输和铺设
无缝线路
普通线路具有如下缺点： 冲击、振动、打击噪声污染环境、
影响行车的平稳和旅客的舒适，促使道床破坏、线路状态恶 化、钢轨及联结零件使用寿命缩短、维修劳动费用增加。
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第四章
为何要铺设无缝线路？
无缝பைடு நூலகம்路
普通线路具有如下缺点： 冲击、振动、打击噪声污染环境、
影响行车的平稳和旅客的舒适，促使道床破坏、线路状态恶 化、钢轨及联结零件使用寿命缩短、维修劳动费用增加。 ——本质上，无缝线路克服了普通线路的缺点： 消灭了大量 的接头，使行车平稳、旅客舒适，同时机车车辆和轨道维修 费用减少，使用寿命延长。
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第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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•全区间无缝线路(不跨越道岔)
使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的 1—2km延长至两个相邻车站站 端道岔之间长度的无缝线路。
•跨区间无缝线路
轨条与道岔直接连接，从而使一条焊接长钢轨将多个全区间无缝线路 连接成一体的无缝线路。
•超长无缝线路
超长无缝线路是跨区间无缝线路和全区间无缝线路的统称。
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