铁路轨道课程设计任务书-软件 道铁2011-轨道强度检算及普通无缝线路设计

华东交通大学

课程设计（论文）任务书

题目名称轨道强度检算及普通无缝线路设计

院（系）土木建筑学院

专业道路与铁道工程

班级软件+道铁2011－1、2、3

2014年 1 月 6 日至 2014 年 1 月 10 日共 1 周

指导教师: 张鹏飞

教研室主任: 耿大新

设计任务书

一．设计题目：

轨道强度检算普通无缝线路设计二．设计资料：

线路铺设无缝线路区段，地区历年最高轨温为*℃,最低轨温为*℃（从《轨道工程》表7-2中任选一个城市，南方城市为宜）；60kg/m 钢轨无缝线路，钢轨截面积F=77.45

cm ，钢轨惯性矩I=1048cm ；曲线半径R=1500m （一班），R=1200m （二班），R=800m （三班）2

4

；轨枕：Ⅱ型混凝土轨枕1760根/㎞（一班），Ⅱ型混凝土轨枕1840根/㎞（二班），Ⅲ型混凝土轨枕,1667根/㎞（三班）；

道床：碎石道砟，厚度为40㎝；路基：既有线路基；钢轨支点弹性系数D ：检算钢轨强度时，取30000 N/mm ；检算轨下基础时，取70000N/mm ；

现有机车类型

组 别（每组1人）

机车

1

23456789客机SS3SS1DF4SS3SS1DF4SS3DF4DF4B 货机

DF4B

DF4

SS1

DF4

DF4B

DF4

SS1

DF4B

DF4

钢轨弹性模量E=2.1×10，轨道原始弹性弯曲半波长=720cm,原始弹性弯曲矢度

5

MPa 0l =2.5mm ，原始塑性弯曲矢度=2.5mm ，轨道弯曲变形矢度=2mm 。，轨道框架刚度oe f op f f 系数=1.0，等效道床阻力取=84.3N/cm 。

0r 线路基本情况：

该线路位于XXX 线，自K110+000至K123+000

桥隧等建筑物位置如下表：

起始里程或中心里程既有线桥、隧及道口描述

K110+74.4~k110+254.33潭口隧道

K110+342.962-20.0 1-10.0混凝土拱桥

K110+687.5平交道口

K111+046.01-40.0 2-20.0混凝土拱桥

K113+171.53~k113+476.2

古龙岗隧道

8

K114+650.812-15.0 4-31.0钢桥

K115+000平交道口

K121+163.06平交道口

K121+500.6平交道口

K121+948.56~k122+065.8

杨子岭隧道

1

三、设计内容及要求

1、轨道强度检算

（1）论述轨道强度、稳定性计算的基本原理；

（2）静力计算采用连续弹性基础梁理论，用准静态计算方法计算轨道结构动力。检算内容有：钢轨强度检算、道床顶面压应力检算、路基表面压应力检算等。

2、普通无缝线路设计

（1）设计锁定轨温的确定

（2）伸缩区长度计算

（3）预留轨缝设计

（4）防爬设备的布置

（5）长轨节的长度，画长轨条布置图

（6）无缝线路稳定性检算等。

四．参考文献：

1.《铁路轨道设计规范》（TB10082—2005 J448—2005）

2.《轨道工程》

五．完成文件与要求：

1．设计计算书2．长轨条布置图。

设计计算书采用统一的封页和计算纸张，按要求填写好任务书，装订后再和图纸一起放入资料袋中。图纸统一采用A3纸张，计算机绘图或手工绘图，要求布局合理，线形粗细必须分明，标注的汉字和数字要字体统一、大小一致、详细清晰，图纸右下方需有绘图单位、比例和其他说明文字。图纸下方需标明设计者和审核者、设计时间、图名、图号、班级和学号等。

备注：请各班学习委员对上述所给条件进行组合，确保本班所有同学的参数不重合。

指导教师：张鹏飞

附1 无缝线路设计的步骤

计算步骤如下：⑴温度压力的计算

根据《轨道设计规范》（TB10082—2005 J448—2005）的公式计算温度压力 计算公式

根据假设，用势能驻值原.理导出如下基本公式：

2

030

32

22

)1

1(44l R

R f f r πl l f f EI P oe oe W +++++=ππβ，

f wt

r EI f f wt r w w l -⋅-

++=

3

02

3

224)4(ππβπ

式中 ；4('

32R

t EI w ππβ+

=；0'

1

11R R R

+=—计算两根钢轨温度压力（N ）；W P E—钢轨弹性模量，为2.1×10；

5MPa —两根钢轨对竖直中和轴线的惯性矩，I 50kg/m 钢轨 =2×377=754cm I 4

60kg/m 钢轨 =2×524=1048cm I 4 75kg/m 钢轨 =2×665=1330cm I 4

—轨道框架刚度系数，采用1.0；

β—轨道弯曲半波长（cm ）；

l —轨道原始弹性弯曲半波长（cm ）；

0l —轨道原始弹性弯曲矢度（cm ）；

oe f —轨道原始弹性弯曲的相对曲率矢度（），，t 1-cm 20

0l f t e

=

为常量，其值根据无缝线路现场调查资料统计分析确定；t —轨道原始塑性弯曲曲率（）；=

01R 1-cm 01R 2

8l f op —轨道弯曲变形矢度，采用0.2cm ；

f —曲线轨道半径（cm ）；

R —等效道床横向阻力；

0r

n n f c c f c q r 21002

4

π

π

+

-

=式中， —道床初始阻力常数（N/cm ）；

0q 和—道床塑性系数，单位分别为N/ cm 和N/ cm ；1c 2c 21+n —积分常数；n c ⑵轨道稳定性允许温度压力[]

P