钢轨温度力、伸缩位移与轨温变化的关系.
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②锁定轨温是轨温变化度数的依据。计算温度力和钢轨限制伸缩量时， 应把锁定轨温作为基数去求取轨温变化度数。所谓“轨温变化度数”，就
是实际轨温与锁定轨温的差数。如某无缝线路的锁定轨温是27℃，某时实
测轨温是57℃，则轨温变化度数就是57-27=+30℃；某时实测轨温是-8℃， 则轨温变化度数就是-8-27=-35℃。“+”、“-”分别表示轨温上升和下降。
二、无缝线路基本原理
③锁定轨温和钢轨长度是相关统一的。设计无缝线路时，锁定轨温定 下来了，钢轨长度也就随之定下来了。无缝线路铺好锁定之后，要想保持 锁定轨温不变，就必须保持钢轨长度不变。如果钢轨伸长了，就意味着锁 定轨温升高了；钢轨缩短了，则意味着锁定轨温降低了。一旦锁定轨温偏 离了设计范围，就会给无缝线路的受力状况带来不良影响。
锁定轨温的确定
锁定轨温的高低，直接决定无缝线路承受温度力的大小，因而直接决 定无缝线路的稳定性。一个地区只有一个最高轨温和一个最低轨温。 如果锁定轨温定得过高，夏天无缝线路承受的温度压力倒是不大，但 是到了冬天最低轨温时，无缝线路将承受较大的温度拉力而影响其稳定性。 如果锁定轨温定得过低，冬天最低轨温时无缝线路承受的温度拉力倒 是不大，但是到了夏天最高轨温时，无缝线路将承受较大的温度压力，同 样影响其稳定性。
二、无缝线路基本原理
轨 温
钢轨温度不同于气温。影响轨温的因素比较复杂，它与气 候变化、风力大小、日照强度、线路走向和所取部位等均有密 切关系。根据多年观测，最高轨温Tmax要比当地最高气温高 18～25 ℃，最低轨温Tmin比当地最低气温低2～3 ℃。计算时通
常取最高轨温等于当地最高气温加20 ℃，最低轨温等于最低气
l E t l
(7-2)
二、无缝线路基本原理
式中：E—钢的弹性模量，E＝2.1×105MPa；
εt—钢的温度应变。 将E、α值代入式（7-2），则温度应力σt 为：
t 2.1105 11.8 106 t 2.48t (MPa)
一根钢轨所受的温度力Pt 为：
最大温降幅度max△T2 =30.0－(－17.9)=47.9℃
对于60kg/m钢轨： 最大温度压力：maxPt1=2.48max △T1F=2.48×43.0×7745＝825.9 kN
最大温度拉力：maxPt2=2.48max△T2F=2.48×47.9×7745＝920.0 kN
二、无缝线路基本原理
锁定轨温的性质
①锁定轨温是“零应力轨温”。显然，在中间扣件和接头扣件拧紧之
前，钢轨处于自由伸缩状态，随着轨温的变化，该伸的已经伸足了，该缩
的已经缩足了。因而在将扣件拧紧的那个短暂的时间，无缝线路钢轨断面 受到的温度力等于 0。此时，无缝线路具备最安全的轨温条件。锁定之后，
只要轨温等于锁定轨温，无缝线路钢轨断面上承受的温度力都等于0。
(7-3) (7-4)
Pt t F 2.48t F ( N )
F—钢轨断面积，mm2。 上述公式可知： 在两端固定的钢轨中所产生的温度力仅与轨温变化幅度有关，而与钢轨 本身长度无关。因此理论上钢轨可焊接任意长，且对轨内温度力没有影 响。控制温度力大小的关键是如何控制轨温变化幅度⊿t 。 对于不同类型的钢轨，同一轨温变化幅度产生的温度力大小不同。 无缝线路钢轨伸长量与轨温变化幅度⊿t 、轨长l有关，与钢轨断面积无 关。
l l t
l— 钢轨长度，mm； ⊿t— 轨温变化幅度，℃。
(7-1)
式中：α— 钢轨的线膨胀系数，取0.0118mm/m/ ℃ =11.8×10-6/ ℃；
如果钢轨两端完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨 内部产生温度应力。根据虎克定律，温度应力σt 为：
t E t E
二、无缝线路基本原理
（一 ）钢轨伸缩位移、温度力与轨温变化的关系
无缝线路的特点是轨条很长，当轨温变化时，钢轨要发生伸缩，但由 于有约束作用，不能自由伸缩，在钢轨内部要产生很大的轴向温度力。为 保证无缝线路的强度和稳定，需要了解长轨条内温度力及其变化规律。 一根长度为l可自由伸缩的钢轨，当轨温变化⊿t ℃时，其伸缩量为
二、无缝线路基本原理
锁定轨温与温度力关系示意图
二、无缝线路基本原理
算例
郑州地区Tmax=63℃，Tmin=－17.9℃，锁定轨温设计值Ts=25℃，锁定
轨温变化范围取25℃ ±5℃，即20~30℃，计算60kg/m钢轨最大温度压力
和拉力。
解：最大温升幅度maxቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT1=63.0－20.0=43.0℃
温。
二、无缝线路基本原理
锁定轨温
所谓“锁定”，就是用中间扣件（包括防爬设备）把无缝 线路钢轨紧扣在轨枕上，用接头扣件把轨端充分夹紧，使之不 能自由伸缩。 无缝线路锁定时的轨温叫锁定轨温。我们通常把无缝线 路全部扣件螺栓包括接头螺栓拧紧时的轨温作为锁定轨温。如 果此间轨温有波动，则在“长轨始端落槽时应测定一次轨温，
到长轨末端合拢，拧紧全部扣件螺栓，再测一次轨温，以两次
平均值，作为该段无缝线路的锁定轨温”。
二、无缝线路基本原理
锁定轨温的类型
设计确定的锁定轨温称为设计锁定轨温；铺设无缝线路中， 将长轨条始终端落槽就位时的平均轨温称为施工锁定轨温；无
缝线路运行过程中处于温度力为零状态的轨温称为实际锁定轨
温。施工锁定轨温应在设计锁定轨温允许变化范围之内，常说 的锁定轨温发生变化是指施工锁定轨温发生变化。 一旦设计和施工完成记入技术档案，作为日后线路养护维 修的依据，设计和施工锁定轨温不允许随意改变。锁定轨温是 决定钢轨温度力水平的基准，因此根据强度、稳定条件确定锁 定轨温是无缝线路设计的主要内容。
是实际轨温与锁定轨温的差数。如某无缝线路的锁定轨温是27℃，某时实
测轨温是57℃，则轨温变化度数就是57-27=+30℃；某时实测轨温是-8℃， 则轨温变化度数就是-8-27=-35℃。“+”、“-”分别表示轨温上升和下降。
二、无缝线路基本原理
③锁定轨温和钢轨长度是相关统一的。设计无缝线路时，锁定轨温定 下来了，钢轨长度也就随之定下来了。无缝线路铺好锁定之后，要想保持 锁定轨温不变，就必须保持钢轨长度不变。如果钢轨伸长了，就意味着锁 定轨温升高了；钢轨缩短了，则意味着锁定轨温降低了。一旦锁定轨温偏 离了设计范围，就会给无缝线路的受力状况带来不良影响。
锁定轨温的确定
锁定轨温的高低，直接决定无缝线路承受温度力的大小，因而直接决 定无缝线路的稳定性。一个地区只有一个最高轨温和一个最低轨温。 如果锁定轨温定得过高，夏天无缝线路承受的温度压力倒是不大，但 是到了冬天最低轨温时，无缝线路将承受较大的温度拉力而影响其稳定性。 如果锁定轨温定得过低，冬天最低轨温时无缝线路承受的温度拉力倒 是不大，但是到了夏天最高轨温时，无缝线路将承受较大的温度压力，同 样影响其稳定性。
二、无缝线路基本原理
轨 温
钢轨温度不同于气温。影响轨温的因素比较复杂，它与气 候变化、风力大小、日照强度、线路走向和所取部位等均有密 切关系。根据多年观测，最高轨温Tmax要比当地最高气温高 18～25 ℃，最低轨温Tmin比当地最低气温低2～3 ℃。计算时通
常取最高轨温等于当地最高气温加20 ℃，最低轨温等于最低气
l E t l
(7-2)
二、无缝线路基本原理
式中：E—钢的弹性模量，E＝2.1×105MPa；
εt—钢的温度应变。 将E、α值代入式（7-2），则温度应力σt 为：
t 2.1105 11.8 106 t 2.48t (MPa)
一根钢轨所受的温度力Pt 为：
最大温降幅度max△T2 =30.0－(－17.9)=47.9℃
对于60kg/m钢轨： 最大温度压力：maxPt1=2.48max △T1F=2.48×43.0×7745＝825.9 kN
最大温度拉力：maxPt2=2.48max△T2F=2.48×47.9×7745＝920.0 kN
二、无缝线路基本原理
锁定轨温的性质
①锁定轨温是“零应力轨温”。显然，在中间扣件和接头扣件拧紧之
前，钢轨处于自由伸缩状态，随着轨温的变化，该伸的已经伸足了，该缩
的已经缩足了。因而在将扣件拧紧的那个短暂的时间，无缝线路钢轨断面 受到的温度力等于 0。此时，无缝线路具备最安全的轨温条件。锁定之后，
只要轨温等于锁定轨温，无缝线路钢轨断面上承受的温度力都等于0。
(7-3) (7-4)
Pt t F 2.48t F ( N )
F—钢轨断面积，mm2。 上述公式可知： 在两端固定的钢轨中所产生的温度力仅与轨温变化幅度有关，而与钢轨 本身长度无关。因此理论上钢轨可焊接任意长，且对轨内温度力没有影 响。控制温度力大小的关键是如何控制轨温变化幅度⊿t 。 对于不同类型的钢轨，同一轨温变化幅度产生的温度力大小不同。 无缝线路钢轨伸长量与轨温变化幅度⊿t 、轨长l有关，与钢轨断面积无 关。
l l t
l— 钢轨长度，mm； ⊿t— 轨温变化幅度，℃。
(7-1)
式中：α— 钢轨的线膨胀系数，取0.0118mm/m/ ℃ =11.8×10-6/ ℃；
如果钢轨两端完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨 内部产生温度应力。根据虎克定律，温度应力σt 为：
t E t E
二、无缝线路基本原理
（一 ）钢轨伸缩位移、温度力与轨温变化的关系
无缝线路的特点是轨条很长，当轨温变化时，钢轨要发生伸缩，但由 于有约束作用，不能自由伸缩，在钢轨内部要产生很大的轴向温度力。为 保证无缝线路的强度和稳定，需要了解长轨条内温度力及其变化规律。 一根长度为l可自由伸缩的钢轨，当轨温变化⊿t ℃时，其伸缩量为
二、无缝线路基本原理
锁定轨温与温度力关系示意图
二、无缝线路基本原理
算例
郑州地区Tmax=63℃，Tmin=－17.9℃，锁定轨温设计值Ts=25℃，锁定
轨温变化范围取25℃ ±5℃，即20~30℃，计算60kg/m钢轨最大温度压力
和拉力。
解：最大温升幅度maxቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT1=63.0－20.0=43.0℃
温。
二、无缝线路基本原理
锁定轨温
所谓“锁定”，就是用中间扣件（包括防爬设备）把无缝 线路钢轨紧扣在轨枕上，用接头扣件把轨端充分夹紧，使之不 能自由伸缩。 无缝线路锁定时的轨温叫锁定轨温。我们通常把无缝线 路全部扣件螺栓包括接头螺栓拧紧时的轨温作为锁定轨温。如 果此间轨温有波动，则在“长轨始端落槽时应测定一次轨温，
到长轨末端合拢，拧紧全部扣件螺栓，再测一次轨温，以两次
平均值，作为该段无缝线路的锁定轨温”。
二、无缝线路基本原理
锁定轨温的类型
设计确定的锁定轨温称为设计锁定轨温；铺设无缝线路中， 将长轨条始终端落槽就位时的平均轨温称为施工锁定轨温；无
缝线路运行过程中处于温度力为零状态的轨温称为实际锁定轨
温。施工锁定轨温应在设计锁定轨温允许变化范围之内，常说 的锁定轨温发生变化是指施工锁定轨温发生变化。 一旦设计和施工完成记入技术档案，作为日后线路养护维 修的依据，设计和施工锁定轨温不允许随意改变。锁定轨温是 决定钢轨温度力水平的基准，因此根据强度、稳定条件确定锁 定轨温是无缝线路设计的主要内容。